文／孙英睿 范朝辉

2023 年7 月底，韩国科学研究团队称，一种名为“LK-99”的铜、铅、磷和氧的化合物可以实现室温超导。消息传出后，多国科学家纷纷尝试复制“LK-99”。日前，《自然》杂志的一篇报道总结了国际上不同实验室的重复实验结果，指出“LK-99”不是室温超导体，并解释了这种材料出现类似超导行为的原因。“LK-99”终于尘埃落定，被认定为乌龙事件。

在探索室温超导的历程中，“LK-99”不是第一种被宣称实现室温超导的材料，也不是第一种在后续验证中陷入争议的材料。事实上，很多所谓的“室温超导体”最后都无法定论，物理学家们将其称为“不明超导体”。那为什么“室温超导”总是命运多舛呢？

1911 年4 月8 日，荷兰物 理学家海克·卡末林·昂内斯通过实验发现了超导现象，即导体在特定条件下（如温度、压强、磁场等）电阻为零的现象。

超导其实是物质的一种特殊状态，它有两个最主要的衡量指标：临界温度和临界磁场，而它的特性是零电阻性和完全抗磁性。这样的特性让超导的应用前景十分广阔。例如，超导体电阻为零，可以无损耗运输电力；它有完全的抗磁性，液氮超导磁悬浮就是很直观的表现；它可以很方便地按照电磁感应定律产生强大的磁场，用于核磁共振……但昂内斯观察到的超导现象，需要的温度是4.2k（约为-269℃），如此低的温度意味着超导体基本没有任何日常实用的可能性。

在过去十几年里，不断有研究团队声称找到了室温或接近室温的超导体。2020 年10月，美国迪亚斯团队声称通过绿色激光诱导合成的碳硫氢化合物在267GPa 压强（高压）下超导转变温度高达288K（14.85℃）。但是还没等该实验被重复出来，迪亚斯团队的实验数据便受到同行怀疑。迪亚斯团队的论文最终在2022 年9月被撤回。

2023 年3 月初，迪亚 斯宣布又发现了室温超导体——高温高压条件下合成的镥氮氢化合物在1GPa 压强下即可实现294K（20.85℃）室温超导。但是，这项研究结果不仅未得到复现，还被不少验证性实验予以否定。

据不完全统计，历史上声称发现室温超导的研究不少于7 个，其结果不是未得到证实，就是论文被期刊撤稿。

新的超导材料要想获得认可，既需要研究人员给出令人信服的数据，又需要其他同行能够重复出同样的效果。对疑似超导体的验证工作至少分为两个阶段：获得一块高质量的样品和对样品完成测试。

首先，制备样品就不容易。“高质量样品”往往是一块大小合适的干净单晶。用来测试的晶体，缺陷要尽可能少，杂质要几乎完全排除。这就需要昂贵的高纯原料、复杂的烧结条件，以及经验和一些运气。

其次，测试出有说服力的数据同样不易。常压超导的样品测试起来相对简单，但也有很多步骤。样品首先要用细砂纸打磨，打磨轻了，表面杂质没被剥离，会带来假信号；打磨重了，可能导致样品四分五裂。几毫米长的样品磨好以后，还要并排粘上4根导电电极，用类似伏安法电压表内接的方式测试电阻。电极要粘得平行且等长，彼此还要留出足够的距离。所有这些步骤都要在显微镜下迅速完成，不然样品若在空气中氧化变质，前面的工作就白费了。

我们相信，随着实验技术的进步和基础理论的突破，未来还会有更多的“室温超导”材料出现。如果室温超导真正实现，一定会为世界带来巨大改变。科学探索必然道阻且长，人类对温和条件下超导的探索不会停止。