中国科学院物理所发文：LK-99出现零电阻特性是硫化亚铜带来的，不是超导材料

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作者｜郑松毅

LK-99最新进展，今日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心在arxiv发表论文表示，没有从合成的LK-99中观察到超导性，LK-99的类超导行为是由Cu_2S（硫化亚铜）杂质的一级结构相变引起的。该论文作者包括中国科学院物理所研究员雒建林等。

“我们观察到电阻率和磁化率出现急剧的类超导转变和热滞行为。然而，我们没有观察到低于转变温度的零电阻率。 我们认为，LK-99 中所谓的超导行为很可能是由于 Cu_2S 在 385K左右发生一级结构相变（从高温下的 β 相到低温下的 γ 相）引起的电阻率降低所致。”

针对Cu_2S杂质影响因素，研究团队制做了两个实验样本，分别为Cu_2S以及LK-99 和 Cu_2S 混合物，并实验验证这两者的输运和磁性质。

结果发现，Cu_2S（样品1） 在 385 K 左右下降了3至4个数量级，这种电阻率下降与韩国研究团队 Lee 等人报道的 LK-99 中的电阻下降类似，后者下降时的温度约为 378K。意味着LK-99出现接近零电阻的特性，是Cu_2S（硫化亚铜）带来的，而不是超导材料带来的。

此外，研究团队还测量了 LK-99 和 Cu_2S 混合物（样品2，与韩国实验材料相同）的电阻率，结果显示在该温度下电阻率发生急剧转变，与报道的结果一致，但电阻率不为零，再次说明韩国实验的LK-99并非超导材料。

基于对电阻率和磁化强度的测量，研究团队认为，LK-99 中的类超导行为很可能源自 Cu_2S 的一级结构相变。

此前，东南大学物理学教授孙悦发布视频表示，团队在110K（-163°C）温度以下的常压条件下，成功观测到了LK-99的零电阻。该团队在论文中表示，在高温下，样品表现出了一些半导体的特性。随着温度降低，在110K范围内，样品的电阻基本上降至0。再后来随着温度的升高，电阻呈曲线上升，但有趣的是，在250K左右出现了电阻陡降的情况，孙悦解释道可能是电机做得不够干净。现在看来，实验样品中的杂质对于电阻率变化的影响确实较大。

南京大学教授、超导材料和物理研究中心主任闻海虎对搜狐科技表示，“东南大学的研究数据显示了一个小电阻态，但是没有超导磁滞回线作证，也许就是小的组态，而非超导。”他介绍，判断材料是否为超导体需具备两个条件——零电阻和完全抗磁性，从目前重复实验结果来看，LK-99并没有满足上述条件。

自韩国研究团队发表LK-99（改性铅磷灰石）实现室温超导相关论文以来，吸引包含北航、东南大学、华中科技大学、美国劳伦斯伯克利国家实验室等海内外知名科学研究机构积极开展重复实验，探求LK-99是否能真正实现室温超导的真相。

实验所用的LK-99材料细微差异性或许是影响实验结果迥异的成因，理想的LK-99实验材料究竟能否被完美复刻？

有专家表示，人类早就就提出了一种常温超导体的制备方法，就是利用粒子之间的压力，把粒子互相锁住，就可以实现常温超导。但是，把粒子互相锁住并非易事，更多人觉得是幻想。据了解，韩国团队这次先是把不同的材料烧来烧去，最后恰好在一片样品中使铜粒子包裹住了铅粒子，铅粒子里面压住了一圈氧离子，最里层的氧离子被锁住难以震动，从而导致电子流过时不会因粒子震动而产生电阻。这种烧制方法类似于抽奖，需铜粒子恰好出现在晶格恰当的位置才能形成超导晶体，否则就是废品。

闻海虎介绍，韩国团队在论文中表示，当时在实验过程中高温环境下试管发生了破裂，有氧气进入，但论文中并没有说清究竟进入了多少氧气，以及是在什么温度下进入的。另外，不同实验室使用的化学式配平的方法不同，也将影响实验数据。因此，还需继续实验进行探索。

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