明查｜美国国家实验室论文支持韩国室温超导体LK-99？

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- 美国伯克利国家实验室工作人员近日确有论文发表，讨论了铜掺杂的磷酸铅磷灰石这类材料在理论上作为高温超导材料的可能性。但相关论文并没有证明，LK-99能够被确认为室温超导体。

- 目前没有确切证据能够表明，LK-99已经被论证为室温超导体。

事件背景

近日，有韩国研究人员在预印本网站arXiv平台上发布论文，宣称其发现了全球首个室温常压超导体——改性铅-磷灰石晶体（LK-99）。

此消息引起业内外广泛关注。若这一发现属实，则意味着超导技术在室温和常压条件下即可实现，不再需要高昂的能源消耗和复杂的高压设备。

中文网络有说法称，美国劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）在arXiv上提交的一篇论文结果显示，其支持LK-99作为室温环境压力超导体。

明查

伯克利实验室的论文写了什么？

在arXiv网站上搜索伯克利国家实验室近期发表的论文，可以找到一篇发布于2023年8月1日的文章，标题为《铜掺杂的铅磷灰石中相关孤立扁平带的起源》（Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite）。

论文标题及摘要截图

相关论文未经同行审议。作者西尼德·M·格里芬在论文中表示，她使用原子级材料建模包VASP，对铜掺杂的磷酸铅磷灰石进行了密度泛函理论（DFT，一种研究多电子体系电子结构的方法）计算。发现当磷酸铅磷灰石结构中的部分铅（Pb）位点被铜（Cu）离子置换时，这一材料的结构可能发生畸变，表现出费米能级（温度为绝对零度时固体能带中充满电子的最高能级）上的关联的孤立平带，这也是目前已发现的高温超导体（指较其它超导物质具有相对较高的临界温度的超导体）的共同特征。格里芬因此认为，在理论上，铜掺杂的磷酸铅磷灰石具备作为高温超导材料的潜力。

需要指出的是，格里芬的论文只是在理论上描述了若现实世界中存在室温（高温）超导体，其材料应该具备的性质，同时讨论了铜掺杂的磷酸铅磷灰石这一类材料作为高温超导材料的可能性。但格里芬的论文并没有证明，LK-99能够被确认为室温超导体。韩国团队公布的LK-99属于铜掺杂的磷酸铅磷灰石中的一种，化学式为Pb10-xCux(PO4)6O (0.9<x<1.1)。格里芬的文章则以Pb10(PO4)6(OH)2（磷酸铅磷灰石）为基本结构展开，且特别关注了CuPb9(PO4)6(OH)2。

伯克利实验室的公开资料显示，格里芬从2018年起供职于该实验室的分子铸造所（Molecular Foundry）和材料科学部，其研究兴趣包括结合使用分析和计算方法来理解、操纵和设计量子材料的功能特性、设计用于暗物质探测的材料和探索凝聚态科学与高能物理之间的联系。

伯克利实验室公开的格里芬个人资料截图

LK-99能够被论证为常温超导体吗？

针对韩国团队发表的相关论文，目前，中国国内已有多家研究团队尝试复刻样品，进行验证性实验。例如，7月31日，北京航空航天大学材料科学与工程学院研究团队在arXiv上发表论文称，他们合成了LK-99，但检测发现，相关样品的室温电阻不为零，也不具备抗磁性，其特征更类似半导体。

8月1日，视频网站Bilibili用户“关山口男子技师”发布内容称，他们合成了具有抗磁性的LK-99样品。该用户后被验证来自华中科技大学材料学院教授常海欣带领的团队。该团队目前对超导材料通常具备的迈斯纳效应进行了验证，但未对样品是否具备零电阻性进行说明。

“关山口男子技师”发布的视频截图

8月2日，东南大学物理学院教授、博士生导师孙悦在arXiv提交论文称，他们利用固相合成技术获得了Pb10-xCux(PO4)6O的多晶样品。在环境压力下，100K以上温度时，样品的电阻为零。3日凌晨1时12分，孙悦在Bilibili平台发布视频，并在评论中补充道，他们“测量到0电阻（仪器分辨率极限的极小电阻），但是没有抗磁性”“并没有说是观察到超导”。

孙悦在相关视频评论区发布的声明截图

截至目前，除韩国团队外，没有进一步证据表明LK-99已经被论证为室温超导体。此外，部分相关专业的从业者对论文的可靠性产生了质疑。例如，美国《科学人》杂志发表于7月27日的一篇文章中提到，佛罗里达大学物理学家詹姆斯·哈姆林（James Hamlin）指出，文章对 LK-99 的磁性进行测量的方式与其测量超导体相关特性的经验“不太一样”。

英国《独立报》报道称，牛津大学材料科学教授苏珊娜·斯佩勒（Susannah Speller）和材料学教授克里斯·格罗夫纳（Chris Grovenor）指出，韩国团队在论文中呈现的数据没有显示材料超导时的预期行为，“说已经获得了这些样品具有超导性的有力证据还为时过早。”

此外，据韩联社报道，韩国国内由超导专家组成的韩国超导与低温学会最近也得出结论，认为 LK-99尚不足以被证明为室温超导体。该学会已要求制造LK-99的量子能源研究所提供样品进行验证。

综上所述，美国伯克利国家实验室工作人员近日确实发表了论文，描述了若现实世界中存在常温（高温）超导体，其材料应该具备的性质，同时讨论了铜掺杂的磷酸铅磷灰石这一类材料作为高温超导材料的可能性。但相关论文并没有证明，LK-99能够被确认为室温超导体。目前没有确切证据能够表明，LK-99已经被论证为室温超导体。