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科學(xué)家找到夢寐以求的室溫超導(dǎo)了嗎？當(dāng)?shù)貢r間3月7日，一個研究團(tuán)隊稱，他們發(fā)現(xiàn)了在實(shí)用條件下工作的室溫超導(dǎo)。但該團(tuán)隊此前聲稱破紀(jì)錄的室溫超導(dǎo)一直存在爭議，半年前甚至遭遇論文撤稿，因此新的研究結(jié)果或?qū)⒚媾R嚴(yán)格審查。
超導(dǎo)是指在特定低溫條件下呈現(xiàn)出電阻為零的特性以及具備完全抗磁性的材料。一個多世紀(jì)前，荷蘭物理學(xué)家?？?middot;卡末林·昂內(nèi)斯第一次在約-268°C的汞中發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)。也就是說，只要冷卻到極低溫度，很多材料可以變成超導(dǎo)，能在沒有電阻的情況下傳輸電流。一些超導(dǎo)可以在溫度更高的條件下工作，但必須施加極高的壓力，因此這個方法并不實(shí)用。
而據(jù)美國《科學(xué)新聞》報道，紐約羅切斯特大學(xué)物理學(xué)家朗加·迪亞斯（Ranga Dias）當(dāng)?shù)貢r間3月7日在美國物理學(xué)會年會上介紹了團(tuán)隊的研究新進(jìn)展。據(jù)稱他們創(chuàng)造出的超導(dǎo)可在室溫和相對較低的壓力下工作。
研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一種由氫、氮、镥組成的材料，迪亞斯和同事將這些元素混合在金剛石壓砧（diamond anvil cell，產(chǎn)生超高壓的裝置）中，施加不同的壓力，測量電阻。開爾文（Kelvins，K）是一種絕對溫標(biāo)，以絕對零度為計算起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在294K（即21°C）的溫度下，材料失去電阻，不過仍然需要10kbar（約大氣壓力的10000倍）壓力才能實(shí)現(xiàn)材料的超導(dǎo)性能。但這已經(jīng)遠(yuǎn)低于在室溫工作的超導(dǎo)通常所需要的數(shù)百萬個大氣壓。迪亞斯表示，“這是可用于實(shí)際應(yīng)用的新材料的開端。”
如果這一研究成果得到證實(shí)，這種材料有望用于現(xiàn)實(shí)。不過這項研究可能會面臨嚴(yán)重質(zhì)疑，部分原因是該團(tuán)隊早期發(fā)表的文章聲稱在15°C下發(fā)現(xiàn)了一材料的超導(dǎo)性。2020年10月，《自然》雜志報道了迪亞斯聯(lián)合內(nèi)華達(dá)大學(xué)等團(tuán)隊在室溫超導(dǎo)領(lǐng)域的突破，實(shí)現(xiàn)了15℃溫度下的碳?xì)淞蚧锍瑢?dǎo)。這種新型室溫超導(dǎo)體要在267GPa（1GPa=10kbar）的壓力下工作。但在2022年9月26日，《自然》雜志撤回論文，稱研究人員在數(shù)據(jù)處理方面存在違規(guī)行為。
撤稿聲明顯示，該研究關(guān)鍵數(shù)據(jù)處理、分析的有效性受到懷疑，盡管作者堅持認(rèn)為原始數(shù)據(jù)能夠支持論文的主要結(jié)論，但過去兩年中其他科學(xué)家對研究數(shù)據(jù)的頻繁質(zhì)疑無疑削弱了論文可信度。佛羅里達(dá)大學(xué)凝聚態(tài)物理學(xué)家James Hamlin說：“人們質(zhì)疑這項研究已有相當(dāng)長一段時間。” 加州大學(xué)圣地亞哥分校理論物理學(xué)家Jorge Hirsch表示，僅僅是撤稿還不足夠，他認(rèn)為這反而掩飾了該研究中的學(xué)術(shù)不端現(xiàn)象：“我認(rèn)為這里面有大問題，你不能把它視作普通的意見分歧。”
這次撤稿的不尋常之處在于，《自然》編輯不顧9位作者的反對采取了強(qiáng)制撤稿行為。迪亞斯表示：“我們堅持我們的研究結(jié)論已經(jīng)在理論和實(shí)驗(yàn)上得到了驗(yàn)證。” 該研究的合著者、內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校物理學(xué)家Ashkan Salamat則指出，撤稿聲明并沒有質(zhì)疑研究結(jié)論最關(guān)鍵的部分——超導(dǎo)體電阻的下降。他說：“我們對《自然》編委會的決策感到困惑和失望。”
而在2017年，當(dāng)時在哈佛大學(xué)的迪亞斯和他的導(dǎo)師伊薩克·西維拉（Isaac Silvera）在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一篇同行評議論文中聲稱發(fā)現(xiàn)了金屬氫。據(jù)英國物理學(xué)會《物理世界》報道，他們把金剛石壓砧里的氫壓縮到接近500萬個大氣壓的壓力下，通過光學(xué)顯微鏡觀察，氫樣品有了金屬光澤。由于手頭沒有更好的設(shè)備，他們用iPhone拍下了樣品照片。后來，一些專家質(zhì)疑實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，并提出迪亞斯和他導(dǎo)師的這個實(shí)驗(yàn)未能重復(fù)實(shí)現(xiàn)。
但迪亞斯和西維拉聲稱，他們重復(fù)了之前的實(shí)驗(yàn)，并觀察到了同樣的結(jié)果。“大約一年前，我們在高壓下復(fù)制了一個樣本，但由于技術(shù)原因，我們無法測量壓力，所以我們沒有發(fā)表。”西維拉說。
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