近期韓國的一個研究小組發表了一篇論文，宣稱實現了臨界溫度超過400K（126.85℃）的常壓室溫超導，文中將這種“超導材料”稱為LK-99。

這一論文一經發布就在業內外引發了熱烈討論，畢竟一般來說，“超導”的條件一般十分苛刻。比如一些材料需要把環境溫度降低到零下一百多度才能表現出超導的特性。這就大大限制了這些“超導”材料的應用，畢竟零下一百多度的環境可不是隨便就能提供的。因此就目前的研究來說，“超導”常有，而“常壓室溫超導”不常有。那么我們該如何科學吃瓜這次的“室溫超導”呢？

什么是超導？

(資料圖)

1911年，荷蘭萊頓大學昂內斯(H. Kamerlingh Onnes)在實驗中得到一個意外的發現，當汞在溫度降到4.2 K（零下268.95℃）時，其電阻突然降到測量不出的程度。之后他又多次實驗，最終發現有許多金屬和合金都具有類似的特性。于是昂內斯就將這一神奇的現象命名為“超導”（超級導體）。

因此對于大多數人們來說，提起“超導”第一時間想到的往往就是其“零電阻性”。也就是在一定溫度下電阻為零，或者在實際測試中電阻足夠小（小于10-25 歐姆），就可以被認為是“超導”。

而超導的另一個基本性質就是完全抗磁性（也就是邁斯納效應），由于超導體在靠近磁場時會在其表面感應出超導電流，這個超導電流會在超導體內部產生一個與外磁場方向相反大小相等的磁場，兩磁場相互抵消，從而使其內部總磁場為零。

因此對于一種疑似超導體的材料一般會測試電阻（或者電阻率）和磁化率，有些還會測試比熱等數據。

追尋更高溫度的超導

其實很多材料只要溫度降到足夠低，都會出現超導現象。正如同最開始發現的汞在零下268.95℃時出現了超導現象。但如果走出實驗室環境，要大規模應用一種“超導材料”，把溫度降到零下二百多度顯然是件很困難的事。因此科學家們一直在追尋更高臨界溫度（開始出現超導狀態的溫度）的超導材料。

這里首先需要說明一點，一般超導相關測試中使用的溫度單位是熱力學溫度單位開爾文，開爾文溫度常用符號K表示，其單位為開。這與我們日常生活中使用的溫度單位攝氏度不同。

開爾文是以絕對零度作為計算起點，也就是說0K=-273.15℃。而一般室溫是指300K,也就是26.85℃。

在追尋更高臨界溫度超導材料的道路上，有這么幾道坎：

40K：打這往上基本就可以算是“高溫超導體”了，這個高溫是相對于一般材料的超導臨界溫度而言的。（40K這個數據來自BCS理論中的麥克米蘭極限）

77K：如果有一種超導體材料臨界溫度達到77K以上，那么它就可以“一定程度”上應用到我們日常的生產、生活中了。因為77K是液氮的沸點，那么這些超導體材料就可以在液氮的冷卻下保持超導狀態。

例如南方電網在我國首條三相同軸超導電纜示范工程就使用了液氮制冷技術。超導電纜可以讓相關供電系統的體積更小、傳輸更多的能量、傳輸過程中的能量損耗也大大降低。

室溫（300K左右）：室溫環境下的超導往往是超導材料研究的理想目標。因為超導材料的臨界溫度處在室溫時，我們就不需要額外的制冷系統維持它的超導狀態，因此可以將其應用到我們日常生活中的方方面面，比如數碼產品、新能源汽車等領域。不過遺憾的是，目前很多“室溫超導材料”需要加壓才能保持超導狀態，例如LaH??，在170GPa（1.7億倍大氣壓）下臨界溫度可以達到250K（零下23.15℃）。不過這就帶來了另一個問題，就是加壓并不一定比液氮制冷便宜。因此這類“室溫超導體”往往也不太容易大氛圍應用。

但如果真的發現了既不需要加壓也不需要降溫的“常壓室溫超導材料”，無疑能極大程度擴大超導材料的應用范圍。

那么這回的常壓室溫超導是真的嗎？

在“超導”這個領域，因為各種原因鬧出來的烏龍其實不少。因此“實驗結果可復現”是一個非常重要的檢驗標準。也就是說如果只是韓國這個團隊測試出來這個實驗結果，不能說明什么問題。但如果其它科研團隊按照論文中的方法制備出LK-99，并且也測試出相同的結果。那么論文中結論的準確性就非常高了。

華中科技大學材料學院博士后武浩、博士生楊麗，在常海欣教授的指導下，成功首次驗證合成了可以磁懸浮的LK-99晶體，該晶體懸浮的角度比Sukbae Lee等人獲得的樣品磁懸浮角度更大。

從實驗現象上看，有些人覺得LK-99只是表現出“抗磁性”，有些人覺得已經驗證了邁斯納效應（完全抗磁）。不過嚴格來說這只能證明了LK-99“保底”是個抗磁性材料，是不是超導還有待進一步驗證。

中國科學院物理研究所、北京國家凝聚態物理實驗室發表了關于“LK-99”的論文。中科院物理所的論文復現了370K附近電阻跳變的現象，但沒有觀察到零電阻。并且提出這種類似“超導”的現象可能是硫化亞銅導致的。

結語

1、目前LK-99是否屬于“常壓室溫超導材料”尚待更多的實驗數據確認。

2、中科院物理所團隊發表的論文整體上傾向于認為韓國團隊的LK-99不是“超導”，并且給出了可信的理由。（硫化亞銅導致的結果）

3、出現“半懸浮現象”的并不一定是超導，也有可能只是“抗磁性”。

4、出現“電阻跳變”的并不一定是超導。