在3月7日的美國物理學(xué)春季年會(huì )上，紐約羅切斯特大學(xué)物理學(xué)家朗加·迪亞斯（Ranga Dias）舉行講座，稱(chēng)自己的團隊創(chuàng )造出了可在室溫下工作的超導材料。不過(guò)，迪亞斯團隊此前的室溫超導材料論文曾被《自然》雜志撤稿，這也讓迪亞斯的研究成果一直伴隨著(zhù)巨大爭議。

迪亞斯這次發(fā)布的室溫超導材料據稱(chēng)可以在相對較低的壓力下工作。他介紹，團隊發(fā)現了一種由氫、氮、镥組成的化合物，在294K（即21°C）的溫度下，材料電阻能降為0，不過(guò)這仍需要1GPa的壓力才能實(shí)現材料的超導性能，這約是大氣壓力的10000倍，已經(jīng)遠低于室溫超導先前所需的數百萬(wàn)個(gè)大氣壓。

對此，上海市高溫超導重點(diǎn)實(shí)驗室主任、上海大學(xué)教授蔡傳兵認為，這次迪亞斯展示出的研究成果“有一定的可靠性”，但室溫超導所需的1GPa壓力仍屬于高壓范疇，距離實(shí)際應用仍非常遙遠。

(資料圖)

“有一定的可靠性”，“近常壓”說(shuō)法有歧義

超導指的是在特定條件下呈現出電阻等于零的特性以及具備完全抗磁性的材料，但這個(gè)“特定條件”的要求往往十分嚴苛，要么需要極低溫度，要么需要極高壓力。目前較為先進(jìn)的高溫超導材料的臨界溫度為-196°C，而如果要在室溫狀態(tài)下實(shí)現超導，需要的往往是足以把絕大多數物質(zhì)碾碎的超高壓力，因此室溫超導至今仍然無(wú)法實(shí)際應用。

蔡傳兵向澎湃科技表示，這次迪亞斯所展示出的研究成果“有一定的可靠性”，“假設它的數據是正確的，等更多科學(xué)家跟進(jìn)它的研究結果后，有可能會(huì )出現這個(gè)領(lǐng)域的重大突破?！?/p>

蔡傳兵介紹，迪亞斯這次的研究成果有兩個(gè)亮點(diǎn)，第一是把原來(lái)所需的極端高壓267GPa變成了一個(gè)相對低的壓力1GPa。但蔡傳兵也指出，1GPa仍然屬于高壓的范疇，暫時(shí)沒(méi)有大眾期待的那么實(shí)用。另外，他的報告題目采用了“近常壓”這個(gè)具有歧義的說(shuō)法，也是有些夸張。1GPa跟原來(lái)相比確實(shí)是更接近常壓了，但距離真正的常壓還有距離。

第二個(gè)亮點(diǎn)是，這次迪亞斯采用了一個(gè)新的元素組合，引入了稀土金屬——镥元素（Lu，Lutetium），合成了三元氫化物（N-Lu-H），和他以前采用的碳硫氫化物不同。蔡傳兵介紹，镥元素非常少見(jiàn)，一般實(shí)驗室里是沒(méi)有的，因此幾乎沒(méi)有先前的嘗試，這次具有成分創(chuàng )新和成功的可能性。

談到迪亞斯此次展示的研究成果，蔡傳兵介紹，一般超導體要測2-3個(gè)重要參數，第一是電阻隨溫度的變化，第二是磁化率隨溫度的變化，還有一個(gè)是MH曲線(xiàn)（磁化曲線(xiàn)）。除此之外，迪亞斯這次又增加了一個(gè)圖，即比熱對溫度的變化，“這也是跨越性的，” 蔡傳兵向澎湃科技表示，“他展示的圖片可以反映溫度變化的規律，雖然具體數據還沒(méi)公開(kāi)，但從他發(fā)布的內容上看是專(zhuān)業(yè)的，繪成的圖我看是比較靠譜的?！?/p>

爭議不斷的科學(xué)家

017年，當時(shí)在哈佛大學(xué)的迪亞斯和他的導師伊薩克·西維拉（Isaac Silvera）在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一篇同行評議論文中聲稱(chēng)發(fā)現了金屬氫。據英國物理學(xué)會(huì )《物理世界》報道，他們把金剛石壓砧里的氫壓縮到接近500萬(wàn)個(gè)大氣壓的壓力下，通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀(guān)察，氫樣品有了金屬光澤。由于手頭沒(méi)有更好的設備，他們用iPhone拍下了樣品照片。后來(lái)，一些專(zhuān)家質(zhì)疑實(shí)驗的真實(shí)性，并提出迪亞斯和他導師的這個(gè)實(shí)驗未能重復實(shí)現。但迪亞斯和西維拉聲稱(chēng)他們重復了之前的實(shí)驗，并觀(guān)察到了同樣的結果，“但由于技術(shù)原因，我們無(wú)法測量壓力，所以我們沒(méi)有發(fā)表?！蔽骶S拉說(shuō)。

2020年10月，《自然》雜志報道了迪亞斯聯(lián)合內華達大學(xué)等團隊在室溫超導領(lǐng)域的突破，實(shí)現了15℃溫度下的碳氫硫化物超導。這種新型室溫超導體要在267GPa的壓力下工作。但2022年9月《自然》雜志撤回上述論文，稱(chēng)研究人員在數據處理方面存在違規行為。撤稿聲明顯示，該研究關(guān)鍵數據處理、分析的有效性受到懷疑，盡管作者堅持認為原始數據能夠支持論文的主要結論，但過(guò)去兩年中其他科學(xué)家對研究數據的頻繁質(zhì)疑無(wú)疑削弱了論文可信度。

H指數（H-index）的發(fā)明者、美國加州大學(xué)圣地亞哥分校理論物理學(xué)家喬治·赫希（Jorge Hirsch）對迪亞斯的抨擊最為引人關(guān)注。赫希提出了強烈的指控，稱(chēng)迪亞斯和內華達大學(xué)拉斯維加斯分校的物理學(xué)者阿什坎·薩拉馬特（Ashkan Salamat）發(fā)表的一些數據可能存在欺騙行為。赫希還指出，迪亞斯論文中的數據與2009年P(guān)hysical Review Letters發(fā)表的一篇關(guān)于高壓下銪超導性論文中的數據有可疑的相似之處。該研究由于磁化率數據不準確，2021年已被撤回。

對此，蔡傳兵則表示出了對科研探索精神的包容。蔡傳兵向澎湃科技表示，“從現場(chǎng)參會(huì )的同仁反應來(lái)看，作為亞裔科學(xué)家迪亞斯有一股‘意氣’在身上，他的文章先前被撤稿，大家都對他有所懷疑，但他仍然一直堅持研究，并在有國際影響力的美國物理學(xué)春季年會(huì )上發(fā)表自己的成果。之所以有爭議，一種可能是他的實(shí)驗很難，他自己也不知道錯在哪里。還有一種可能，大家無(wú)法重復他的實(shí)驗，是因為他有自己的獨門(mén)秘籍，沒(méi)有公開(kāi)告訴別人?！?/p>

本文作者：承天蒙，本文來(lái)源：澎湃新聞，原文標題：《上海高溫超導重點(diǎn)實(shí)驗室主任：迪亞斯的“室溫超導”距實(shí)際應用非常遠》

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