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南京大学知名教授闻海虎表示,室温常压超导材料LK-99可能是似是而非的假超导现象,有哪些信息值得关注?

lkr
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个人理解 欢迎讨论 谢绝带有主观色彩和态度的抬杠

从隔壁问题过来的,身边已经有人开始讨论如果最后就是搞不清楚到底是不是超导,或者说各种指标都似是而非(电阻随温度下降在某一温度区间急剧衰减,减小好几个数量级但不是0,即从绝缘体的量级变成导体的量级;抗磁性比较好,但fc/zfc的区别好像有也好像没有;热容也看不到明显跃变;ARPES看能带也说不清楚有没有超导能隙)的话,是不是可以把这种新材料纳入成为“广义的超导体”。产生这种想法的原因大概是因为觉得“我们不需要一种完美的超导体”,只要有一定的抗磁性,电阻能在某一温度下减小到比高温小很多,就足够实现很多以前畅想的超导材料的应用了。

我个人不是做超导的,不过希望在这里从最简单的宏观原理上分享一下个人的理解:一种电阻不为零的抗磁体与通常意义上的超导体有根本上的区别。因为只要电阻不是0(或者说数量级比现今的金属导体小很多),那么抗磁性的来源就不可能是载流子形成的传导电流,而是某种束缚(磁化)电流:因为传导电流会被不为0的电阻逐渐消耗殆尽,不可能产生稳定的抗磁性(否则随便拿一块导体都可以说是抗磁体了,楞次定律大家都懂)。这样一来,很多依赖于Meissner效应的超导应用都完全无法实现。同时,既然电阻不是0,甚至也不一定小于目前的金属导体材料,那么降低输电损耗等基于0电阻的应用也无法实现。这种材料的实用价值是远不如传统意义上的超导体的。

更重要的是,上述的这种“广义超导体”,如果标准只有这么低的话,热解石墨(可以视情况掺入少量铁粉以使得fc/zfc曲线有区别)就已经满足热和电的良导体和抗磁性这两个性质了…

最后讨论下那个最让人憧憬的可能性:一大块普通材料里面散布着一些小块的超导相的区域。如果真的是这样,我认为科学界(尤其是物理学界)有义务(也一定会)动用一切可能的手段搞清楚超导的部分是什么、怎么形成的、是什么机理(比如说现在很多人猜的:材料内部有应力形成了高压,超导相与常温高压超导体的机制接近)、如何制作成大块区域甚至整块的超导,而不应该像上面第一段说的那样,连超导能隙都没测明白。也要去进一步地改善该种材料的力学、化学等其他方面的性质,争取产生更好的实际应用价值。

编辑于 2023-07-28 09:31・IP 属地美国
Mile Christ
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