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韓國“室溫超導(dǎo)”材料是真是假?美頂尖實驗室研究稱“理論可行”
最后更新: 2023-08-01 18:24:40據(jù)財聯(lián)社消息,當?shù)貢r間周一(7月31日),美國頂尖實驗室勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)納米結(jié)構(gòu)材料理論研究員西妮德·格里芬(Sinéad Griffin)發(fā)文表示,其使用了密度泛函理論(DFT)和GGA+U方法進行了計算,為近期韓國團隊所謂的“室溫常壓超導(dǎo)材料”提供了理論依據(jù),給超導(dǎo)材料的研究提供了新的方向和啟示。
格里芬的這份研究報告發(fā)布在預(yù)印本arXiv網(wǎng)站上。上周,韓國研究團隊在同一平臺發(fā)布的報告聲稱發(fā)現(xiàn)了“首個室溫常壓超導(dǎo)體”,引發(fā)了全球科學界的關(guān)注。
據(jù)了解,這個未經(jīng)證實的潛在超導(dǎo)材料被命名為“LK-99”,是由鉛磷灰石稍加變動的六方結(jié)構(gòu),引入了少量的銅,使其可以在127攝氏度以下表現(xiàn)出超導(dǎo)性。
針對這一發(fā)現(xiàn),格里芬的團隊探討了銅取代磷酸鉛礦物中的鉛位置對超導(dǎo)性質(zhì)的影響。
結(jié)果顯示,在銅取代鉛的特定位置時,形成了一個孤立的、特別平坦的銅d帶,與其他相關(guān)的d帶超導(dǎo)體不同,這個系統(tǒng)中的銅d帶非常平坦,與鄰近的氧離子幾乎沒有帶寬展寬。
這個結(jié)果表明,如果之前關(guān)于帶的平坦性驅(qū)動超導(dǎo)性的假設(shè)是正確的,那么這個系統(tǒng)中存在著一個更加穩(wěn)定(更高溫度)的超導(dǎo)相,甚至比已經(jīng)建立的高溫超導(dǎo)體系統(tǒng)更穩(wěn)定。
此外,研究還發(fā)現(xiàn),銅在不同晶胞中的交換相互作用存在偏好,但這個結(jié)果是基于銅離子在每個晶胞中都處于相同的取代位置的假設(shè),盡管有點不切實際。
實驗結(jié)果還指出,在其他位置(Pb(2)位點)進行銅取代似乎沒有這樣的特性,這凸顯了讓銅取代適當位點獲得超導(dǎo)樣品在合成方面的挑戰(zhàn)。
總的來說,這項研究為理解銅取代磷酸鉛礦物中的超導(dǎo)性質(zhì)提供了重要線索,并為進一步研究這類材料的超導(dǎo)性質(zhì)提供了動力。
簡而言之,勞倫斯伯克利國家實驗室研究表明,韓國團隊的LK-99材料在理論層面上確實有可能具有“室溫超導(dǎo)”的特性。不過,這需要銅滲透到分子中特定的位置才能實現(xiàn)超導(dǎo),這意味著該材料要在現(xiàn)實中進行合成制備具有較高的難度。
昨日,韓國研究團隊成員美國威廉瑪麗學院物理系研究教授Hyun-Tak Kim在回復(fù)記者時表示,其團隊制造的LK-99室溫超導(dǎo)材料或許可以在一個月之內(nèi)被復(fù)制,其成員也會對任何制作LK-99遇到困難的人進行指導(dǎo)。
如果有人能夠攻破室溫常壓超導(dǎo),并最終實現(xiàn)商用,其巨大的價值很有可能開啟第四次工業(yè)革命。
(作者 趙昊)
標簽 科技前沿- 原標題:韓國“室溫超導(dǎo)”材料是真是假?美頂尖實驗室研究稱“理論可行”
- 責任編輯: 王濛 
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