南京大学闻海虎团队重复实验推翻美国Dias团队室温超导轰动性研究

综合陆媒报道，3月8日，在美国物理学会年度会议上，罗彻斯特大学（University of Rochester） Ranga Dias教授宣布其团队研发出一种可以在室温和相对较低压力条件下工作的超导性材料。由于超导体需要在零下196℃左右的极低温和极高压力下才能工作，一直以来难以用于民用市场。所以此次研究成果在全球物理学界引发轰动。
但是，在美国室温超导体轰动性研究发出的第8天后，南京大学闻海虎团队通过重复实验，将罗彻斯特大学的这一研究结果推翻。

3月8日，在美国物理学会年度会议上，罗彻斯特大学的Ranga Dias教授宣布团队在1GPa（约等于1万个大气压）压强下，镥-氮-氢体系材料实现了294K（开尔文），约零上21℃的室温超导。相关论文3月9日凌晨正式发表在《Nature》杂志，引发轰动。

可商用的“室温超导”材料 涉及多个领域的重大变革

超导（superconductivity），是材料在低于一定温度时电阻变为0的现象。超导体，顾名思义，是超能导电的物体。按照焦耳定律，有电阻就会产生焦耳热，就会造成额外的能量消耗。反之若电阻为0，则不会产生热量消耗。

超导体就是一种理想材料。在一定温度下，它的电阻能变为0，传输电流时的损耗为0，不仅不会发热，而且电线两端都不需要电压。但想要实现，对温度、压力有严格的要求。且利用超导体完全抗磁性的特性，人们可以制造磁悬浮列车，做出速度更快、运行耗能更小的超导计算机，还能制作出灵敏度更高、噪声更小的超导量子干涉仪。

此前的百余年时间中，人类陆续寻找发现了各类超导材料，如合金、金属间化合物甚至有机化合物，但50K（约-220℃）以下的温度或100GPa以上的极端高压的应用环境，使类似材料的性能难以广泛应用于商业市场。

2020年，罗切斯特大学Ranga Dias团队曾发表论文，通过将碳、硫、氢三种元素混合，利用激光照射和金刚石砧，在15°C左右（287.7K）的室温条件下，成功让材料进入了超导状态。该研究关于温度的突破获得多方祝贺，但很快也受到诸多质疑，如论文数据过于漂亮、相关结果有悖基本物理等。其后，在巨大争议中，《Nature》于2022年9月撤稿。

而本次Dias团队发表的论文称，将氢化镥中的部分氢换成氮，并宣称在1GPa、20摄氏度的最高转变温度下测量到了超导。如果被证实，将是十分重要的突破。

南京大学闻海虎团队发表论文否定Dias团队研究结论

3月7日，看到Dias的报告结果后，南京大学超导物理和材料研究中心主任闻海虎立即安排团队重复实验，发现Dias给的制备样品方案几乎不可行，“Dias可能给了一个错误条件，或许是温度少了一个0，除非用激光加热，否则很难做出来”。

随后，闻海虎团队结合自身条件，以新方式进行合成并得到了镥氮氢材料。X射线衍射仪技术检查显示，该材料结构与Dias的样品几乎一致，且能量色散X射线光谱仪分析也发现了氮元素。闻海虎团队随即在6万个大气压以下的不同压力中，对该材料电阻进行了测量，发现低至10K都没有超导发生。

同时，他们进行磁化测量发现，没有超导所需的抗磁信号。闻海虎表示，这些发现足以否定Dias的常温低压下的超导结论。

3月15日，闻海虎团队在预印本网站arXiv提交了一篇包括9名作者、长达16页的研究论文，否定了Dias的研究结论。论文结论称：“我们的实验清楚地表明，从环境压力到6.3GPa，温度低至10K（约-263摄氏度），镥氮氢材料LuH2±xNy中不存在超导性。”

此前，中科院物理研究所研究员靳常青受访时曾表示，Dias研究的几个存疑细节，包括合成样品结构不清楚、氢的含量太低等问题。

计算化学家、美国加州州立大学北岭分校副教授苗茂生受访时认为，很难想像Dias的镥氮氢材料会成为一个电声子耦合超导。他提示，高压实验样品特别小，实验难度非常高，合成条件又很难达到非常均匀，这些都容易产生误判。

苗茂生同时表示，如果《Nature》接受了Dias的文章，就应该严肃地讨论。如果要否定Dias的文章，也需要更多的证据和重复性实验。