自然杂志：LK-99 不是超导体

自然杂志：LK-99 不是超导体

研究人员似乎已经解开了 LK-99 之谜。科学探测工作发现了这种材料不是超导体的证据，并澄清了它的实际特性。
LK-99是 一种铜、铅、磷和氧的化合物 ，曾经号称是第一种在室温和环境压力下工作的超导体。
研究表明：这种材料中的杂质，主要是硫化铜，才是导致电阻率急剧下降和部分悬浮在磁铁上的原因，这看起来与超导体表现出的特性相似。

不纯样品
韩国作者在预印本中指出，在一个特定温度下，LK-99 的电阻率下降了十倍，从大约 0.02 欧姆-厘米下降到 0.002 欧姆-厘米。"他们对此非常精确。伊利诺伊大学香槟分校的化学家 Prashant Jain 说："104.8ºC。"我当时想，等等，我知道这个温度。

合成 LK-99 的反应使用了一个不平衡的配方：每生成 1 份掺铜的磷酸铅晶体（纯 LK-99），就会产生 17 份铜和 5 份硫。这些残留物会产生大量杂质，尤其是硫化铜，韩国研究小组在其样品中就发现了这种杂质。

硫化铜专家詹恩记得 104ºC 是 Cu2S 发生相变的温度。低于这一温度，暴露在空气中的 Cu2S 的电阻率会急剧下降--这一信号与 LK-99 声称的超导相变几乎相同。"我几乎不敢相信他们错过了这一点"。Jain 就这一重要的混杂效应发表了一篇预发表论文7。

8 月 8 日，中科院团队报告了 LK-99 中 Cu2S 杂质的影响。"中科院物理学家罗建林说："不同含量的 Cu2S 可以用不同的工艺合成。研究人员测试了两个样品：第一个样品在真空中加热，Cu2S 含量为 5%；第二个样品在空气中加热，Cu2S 含量为 70%。

第一个样品的电阻率在冷却过程中相对平稳地增加，与其他复制尝试中的样品相似。但第二个样品的电阻率在接近 112 ºC （385K）时急剧下降，与韩国团队的观察结果非常接近。

"Fuhrer说："就在那一刻，我说：'很明显，这就是他们认为这是超导体的原因'。"钉在棺材上的钉子就是硫化铜这件事"。

要对 LK-99 的特性做出定论是很困难的，因为这种材料很微妙，样品中含有不同的杂质。"李说："即使是我们自己生产的样品，不同的批次也会略有不同。但李认为，足够接近原样的样品足以检验 LK-99 在环境条件下是否是一种超导体。

纯样本
有了对电阻率下降和半悬浮有力解释，许多人确信 LK-99 不是室温超导体。但谜团依然存在，即这种材料的实际特性是什么？

利用密度泛函理论（DFT）预测 LK-99 结构的初步理论尝试暗示了一种有趣的电子特征，即 "平带"。在这些区域中，电子移动缓慢，并可能具有很强的相关性。在某些情况下，这种行为会导致超导。但这些计算是基于对 LK-99 结构的未经验证的假设。

为了更好地了解这种材料，美欧研究小组5 对其样品进行了精确的 X 射线成像，以计算 LK-99 的结构。最重要的是，成像使他们能够进行严格的计算，从而澄清了扁平带的情况：扁平带不利于超导。相反，LK-99 中的扁平带来自于强局域化电子，它们无法以超导体所需的方式 "跳跃"。

8 月 14 日，位于德国斯图加特的马克斯-普朗克固体研究所的另一个研究小组报告6 合成了纯净的 LK-99 单晶体。与以往依赖坩埚的合成尝试不同，研究人员使用了一种称为浮动区晶体生长的技术，从而避免了在反应中引入硫，消除了 Cu2S 杂质。

结果产生了一种透明的紫色晶体--纯 LK-99，即 Pb8.8Cu1.2P6O25。从杂质中分离出来的 LK-99 不是超导体，而是绝缘体，其电阻高达数百万欧姆，高得无法进行标准电导率测试。它显示出轻微的铁磁性和二磁性，但还不足以实现部分悬浮。"因此，我们排除了超导存在的可能性。

研究小组认为，在 LK-99 中看到的超导迹象可归因于 Cu2S 杂质，而它们的晶体中不存在这种杂质。"晶体生长专家、领导这项研究的马克斯-普朗克物理学家帕斯卡尔-普帕尔（Pascal Puphal）说："这个故事正好说明了我们为什么需要单晶体。"当我们拥有单晶体时，我们就可以清楚地研究一个系统的内在特性"。

banq注：整个分析过程存在现在科学研究方法的本身缺陷，也就是还原法的缺陷，将超导体两个特性零电阻和半悬浮归结于LK-99中的组成部分：Cu2S杂质，既然这个杂质是产生超导体两个重要现象，那它还是杂质吗？它就是主要组成部分啊。
关键是：如果一个材料，不管是正宫娘娘还是其他后宫杂质，如果有零电阻和半悬浮现象，这是否有实际意义？单从其零电阻这个特性，就能降低能耗了，不知道，科学这个领域的科学权威们在玩弄什么文字游戏。