科技前瞻

美方開始驗證「常溫」超導新星LK-99 科學奇蹟或只是插曲?

日前韓國研究團隊宣稱他們開發的新物質LK-99的臨界溫度達攝氏127度,也就是說在這個溫度以下就能產生「超導」現象。為求讓讀者們了解其重要性,先在這邊簡單科普「超導體」。超導體是一種在特定溫度下電阻為零的物質,也具有強烈的抗磁性。這種現象在1911年首次被荷蘭科學家歐尼斯發現,然而這種現象在實驗室的條件下需要極低的溫度才能實現。一直以來,科學家們都在尋找所謂的「高溫超導體」,也就是在相對高溫下可以達成超導現象的物質。

如果此項研究結果確實,這就意味著此種超導體可以在常溫常壓下使用,將大大降低能源損耗,且可以用於各種發電設施,甚至抗磁性特性可以用於磁浮列車等技術上。

然而,國際學界對這項論文大部分仍持懷疑的態度。國際期刊「科學」在7月27日刊出學界反應,認為論文的細部內容不足,物理學者們持保留態度。就連韓國國內學者,也對這些幾乎沒有與相關學界人士交流的研究團隊持有質疑。

銅取代鉛  晶體微縮形成超導通道

此次柏克萊國家實驗室(LBNL)經過模擬發現,銅原子替代晶體中的鉛原子是關鍵一步。(圖/Kapil Kumar ccBy4.0)

美國勞倫斯柏克萊國家實驗室(LBNL)於8月1日表示,他們已使用超級電腦對LK-99進行模擬運算,結果顯示,這種物質的超導現象的溫度的確比既有的超導體來得高,認為有必要進行實驗驗證。他們透過模擬,發現銅原子替代晶體中的鉛原子,導致晶體微縮,並形成超導通道。然而,這種適當的原子排列實際上是難以達成的,也就是需要靠運氣。儘管如此,這項研究仍為LK-99的超導性質提供了理論支持。若能實現,常溫超導體有望大幅降低能源和製造成本,並有助於推動各種電子產品和核融合技術的發展。

這項可能改變科學界未來的研究結果,目前在學界中引起了大量的討論和懷疑,也讓大家對於這個研究的真實性充滿期待與好奇。

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研究論文:
Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite.National Lab (LBNL)