據悉，LK-99的超導性源于輕微的體積收縮（0.48％）引起的微小結構畸變，而不是溫度、壓力等外界因素。

那么這一體積收縮率0.48％是如何得到的呢？據悉，上圖是科學家將LK-99與QualX2.0軟件匹配的結果，并使用VESTA軟件的模擬數據進行了驗證，VESTA軟件使用結晶學開放數據庫來執行搜索匹配操作，說明LK-99是多晶的。

主峰與鉛磷灰石結構很好地匹配，并且還顯示出少量的Cu2S雜質。原始鉛磷灰石的晶系為六方晶系（P63/m,176 ），晶胞參數a＝9.865，c＝7.431。然而，與鉛磷灰石相比，LK-99顯示出輕微的收縮，參數a＝9.843，c＝7.428，因此得出LK-99的體積縮減率為0.48％。

此外，論文中還引述了在臨界溫度（Tc）、零電阻率、臨界電流（Ic）、臨界磁場（Hc）和邁斯納效應下，都可以證明LK－99的超導性。

圖1（a） 顯示了不同溫度（298K－398K）下的測量電壓與施加電流；圖1（b） 為LK－99薄膜的零電阻率；圖1（c） 顯示了外加電流對外加磁場（H）的依賴關系；圖1（e）和（f）中，顯示了在400K和3000Oe以上的情況下，臨界電流值仍未為零（7 mA）

可以看到，LK-99具有三維網絡結構，是一個被絕緣四面體結構包圍的圓柱形柱。據悉，研究人員通過收縮材料的內部結構來實現超導。論文中進一步介紹到，這種體積收縮是用銅離子取代了引起的應力傳遞到圓柱體列的鉛離子，導致圓柱界面的變形，這在界面中產生超導量子阱。

超導量子阱是一種人工制備的薄膜納米結構，它利用量子約束效應產生量子化的能級，從而提高超導轉變溫度。然后研究人員通過熱容實驗，也就是在389K（約125℃）下進行試驗，出現了電壓等于0的情況，由此認為在這一條件下電阻等于0，確認LK-99具備室溫常壓超導能力。

除了各項理論依據以外，作者還上傳了一段視頻，記錄下了材料在磁鐵上懸浮的情況：

上一個被打臉的是美國

實際上，關于室溫超導的話題在今年3月就掀起過一陣波瀾，美國羅切斯特大學的物理學家Ranga Dias聲稱自己在21℃條件下實現了室溫超導，由氫（99％）、氮（1％）和純镥制成的材料LNH在21°C、1GPa條件下就實現了超導狀態。

美國羅切斯特大學研究出來的這種超導體由氫、氮和钚組成，材料是在金剛石壓砧中創造出來的。

在約21攝氏度的溫度條件下，這種材料似乎失去了任何對電流的阻力。不過，實現超導仍然需要10千巴的壓力，這大約是大氣層壓力的1萬倍。但是，相比于室溫超導體通常所需的數百萬個大氣壓，這已經遠遠低于預期。如果這項研究的結果得到證實，這將使這種材料更有希望應用于現實世界。

雖然論文發表之初讓業界震驚了好一會兒，但人們發現Ranga Dias的研究團隊在2020年10月發表了一篇類似的論文，而上一篇論文備受爭議的原因在于，實驗結果一直未能被同行成功復現，編輯認為其數據處理中存在違規行為，因此最終導致《自然》雜志撤稿。

對比上次“鬧劇”，這次實驗中Ranga Dias團隊的數據更漂亮，可在約1萬個大氣壓下、21℃室溫中實現超導。

但有人對其實驗數據提出質疑，認為原始數據根本不支持判定樣品實現了超導電性，而論文中采用的電阻數據是依靠不合理地剔除了某一曲線才得到的“超導相變”；另一有關數據也是采用了此前被撤稿論文的相同方法——扣除了一個奇怪的背景，而且這個背景在相同樣品的不同測量下還差異極大。

隨后有南京大學聞海虎團隊等多個實驗團隊火速開展驗證并公開發布結果，發現使用類似的镥氮氫材料，其數據與迪亞斯團隊的論文相去甚遠，無一例外地給出了否定的結論。換句話說，上一次轟動全球物理界的室溫超導大新聞，并沒能經受住同行的考驗。

室溫超導引發第四次工業革命？

眾所周知，超導體又稱為超導材料，指在某一溫度下，電阻為零的導體。超導體不僅具有零電阻的特性，另一個重要特征是完全抗磁性。

人類最初發現超導體是在1911年，這一年荷蘭科學家海克·卡末林·昂內斯（Heike Kamerlingh Onnes）等人發現，汞在極低的溫度下，其電阻消失，呈超導狀態。

此后超導體的研究日趨深入，一方面，多種具有實用潛力的超導材料被發現，另一方面，對超導機理的研究也有一定進展。

人們為什么需要超導材料？

首先，常壓室溫超導材料將極大地提高電力傳輸的效率。傳統的超導體需要在極低的溫度下才能工作，這使得其在實際應用中的局限性很大。而常壓室溫超導材料則可以在更廣泛的溫度范圍內工作，從而大大提高電力傳輸設備的效率。

其次，常壓室溫超導材料有望推動可再生能源的發展。在太陽能和風能等可再生能源中，能量的轉化效率受到電網傳輸損耗的影響。如果有了常壓室溫超導材料，我們就可以使用更高效的電力傳輸設備來接收和儲存這些能源，從而進一步提高可再生能源的利用率。

常壓室溫超導材料能夠實現無電阻傳輸，從而提高能源傳輸的效率，減少能源損耗。此外，常壓室溫超導材料還可以用于制造更高效、更精準的醫學成像設備，如磁共振成像。同時，常壓室溫超導材料也可以用于制造更快、更高效的磁懸浮列車，提高交通運輸的速度和能源效率。

此外，常壓室溫超導材料的實現還將為科學研究提供巨大的推動力，促進更高能量粒子加速器、更強大的磁場、更高效的能源儲存等領域的研究。常壓室溫超導材料的實現還將用于制造高速、高密度的超導存儲器和超導邏輯電路，提高計算機和數據中心的性能和效率。

不僅如此，常壓室溫超導材料還可以用于量子計算和量子通信領域，推動量子技術的發展。

總之，常壓室溫超導材料作為未來發展的關鍵領域，具有廣泛的應用前景和巨大的市場潛力，可能會對能源傳輸和磁懸浮技術等領域帶來革命性的變革，但它是否能夠被稱為“第四次工業革命”，還需要進一步的研究和開發才能實現實際應用。

目前室溫超導的研究進展還處于初級階段，但科學家們已經取得了一些重要的突破。總的來說，常壓室溫超導材料的研發是物理學和工程學領域的一大挑戰，也是一項具有巨大潛力的研究領域。隨著科技的不斷進步，我們期待著這一天的到來。

04.

未來室溫超導體在磁懸浮列車研究上更有研究價值

西南交通大學教授鄧自剛表示，現在是用低溫條件換取超導，目前發現的室溫超導體是用高壓條件換取超導，如果未來能發現在大氣環境下工作的室溫超導材料，將會進一步提升磁浮列車研究的應用價值。

不過，由于之前室溫超導領域的鬧劇太多，這回業界對此也抱有半信半疑的態度。

此次韓國研究團隊成功地開發出可在實際條件下使用的超導體，這是室溫超導體研究領域的重大進展，有望改變超導材料在實際應用領域的前景。如果這項研究的結果得到證實，將會是人類科技發展的重大突破。也可以直接預定今年的諾貝爾獎了。但在復現實驗結果出現之前，誰也不敢妄下定論，所以這究竟是人類文明發展史上的一大步，還是又一次烏龍事故呢？還是讓子彈再飛一會兒吧……