天天即时：吃瓜？迎来反转？美国院士团队反驳南京大学闻海虎等Nature成果

超导材料所表现出的无电阻特性在常温常压条件下具有巨大的应用潜力。尽管进行了数十年的密集研究，但这样的状态还没有实现。在环境压力下，铜酸盐是表现出超导最高临界超导转变温度(Tc)的材料类别，最高可达133 K。在过去的十年中，以氢为主的合金的高压“化学预压缩”引领了对高温超导性的研究，已证明在兆巴（megabar）压力下，Tc接近二元氢化物中的水的冰点。三元富氢化合物，如碳质硫氢化物，为潜在地改善超导氢化物的性能提供了更大的化学空间。

2023年3月8日，罗切斯特大学Ranga P. Dias团队在Nature 在线发表题为“Evidence of near-ambient superconductivity in a N-doped lutetium hydride”的研究论文，该研究报告了氮掺杂氢化镥在10 kbar的最大Tc为294 K的超导性的证据，即在室温和近环境压力下的超导性。该化合物在高压高温条件下合成，然后在完全回收后，沿压缩路径检测其材料和超导性能。

这些包括有和没有施加磁场的温度依赖性电阻，磁化(M)与磁场(H)曲线，交流和直流磁化率，以及热容测量。X射线衍射(XRD)、能量色散X射线(EDX)和理论模拟为合成材料的化学计量学提供了一些见解。然而，还需要进一步的实验和模拟来确定氢和氮的确切化学计量，以及它们各自的原子位置，以更大的努力进一步了解材料的超导状态。

【资料图】

不过在2023年5月11日，南京大学闻海虎、祝熙宇和李庆共同通讯在Nature在线发表了题为“Absence of near-ambient superconductivity in LuH2±xNy”的研究论文，该研究探索之前报道的氮掺杂氢化镥是否真正具有近环境压力下的超导性。通过高压高温合成技术，该研究成功地获得了颜色为深蓝色的氮掺杂氢化镥(LuH2±xNy)。该结构与之前报道的结构相同，只是晶格常数略有不同。拉曼光谱也显示了该研究的样品和之前报道样品之间的相似模式。EDS光谱证实了样品中氮的存在。

在环境压力下，该研究观察从350到2K的金属行为。通过施加从2.1到41GPa的压力，该研究观察到颜色从深蓝色到紫色再到粉红色逐渐变化。通过测量压力从0.4到40.1 GPa的电阻，该研究看到了逐渐改善的金属行为，而没有表现出低于2 K的超导性。高压下磁化强度的温度依赖性在100~320 K之间表现出非常弱的正信号，在100 K时磁化强度随磁场的增大而增大，这些都是100 K超导性所不期望的。因此，该研究得出结论，在低于40.1 GPa的压力下，氮掺杂的氢化镥不存在近环境压力下的超导性。

2023年6月9日，国际高压领域著名专家、美国科学院院士 Russell Hemley 在预印本平台arXiv 在线发表题为“Evidence for Near Ambient Superconductivity in the Lu-N-H System ”的研究论文，该研究报告了一个Lu-N-H样品的电阻测量结果，与之前报道的氮掺杂氢化镥在室温附近的Tc及其压力依赖性非常吻合（与Ranga P. Dias结果类似），初步重复了Ranga P. Dias团队的近常压室温超导研究。

Russell Hemley团队这次用于实验的 Lu-N-H 材料样本由罗切斯特大学小组（也就是 Dias 的团队）制备。Russell Hemley指出，其他团队之所以没有复现出实验，可能是样本制备不当。

不过，对于常压室温超导，是否能够得到广泛的真正重复及应用，还需要更多研究去开展。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06162-w

https://arxiv.org/abs/2306.06301

https://www.nature.com/articles/s41586-023-05742-0

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