啪啪打脸！南大团队最新Nature，实锤证伪美国轰动全球的“室温超导”！

来源丨南京大学，nature

3月8日，美国罗切斯特大学的物理学家朗加·迪亚斯（Ranga Dias）及其团队在全球顶级科研期刊《Nature》上发表了题为“Evidence of near-ambient superconductivity in a N-doped lutetium hydride”的研究论文。该团队声称在氮掺杂氢化镥（nitrogen-doped lutetium hydride, NDLH）体系中实现了室温超导（Tc= 294 K, 21 ℃）。

消息发布后，在全球引起轩然大波。然而，近几个月来，全球知名超导实验室都未能验证他们的说法。

5月12日，南京大学固体微结构国家重点实验室闻海虎教授、祝熙宇副教授、李庆助理研究员作为论文的共同通讯作者在全球顶级科研期刊《Nature》发表了题为“Absence of near-ambient superconductivity in LuH2±xNy”（LuH₂±xNy在近常压下无超导电性）”的研究论文。

研究直接否定了美国Ranga Dias团队关于“室温超导”结论。

南京大学为论文的唯一通讯单位和第一完成单位。

3月15日，南京大学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，直截了当否定了迪亚斯的研究结论。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。”这距离迪亚斯的研究发布只有8天。“这个结论肯定是推翻了，毋庸置疑的。”南京大学超导物理和材料研究中心主任闻海虎对《中国科学报》表示。他的语气足够坚决。

闻海虎说：“否定一项研究比证明一项研究更难，因为需要从多角度证明你所研究的样品与被质疑的对象样品是几乎一致的。另外要使用精细的测量、大量的数据和分析来进行论证。”

相比之前16页的预印本论文，《自然》杂志论文的数据多了很多。闻海虎告诉《中国科学报》，这些补充主要体现在3个方面：

啪啪打脸！南大团队最新Nature，实锤证伪美国轰动全球的“室温超导”！

在闻海虎团队研究中，在不同压力下，样品有了从深蓝色、紫红色到粉红色的渐变；并且在所有压力和颜色状态下，电阻也随着温度降低而降低，但没有出现超导现象。

其一，需要更多样品的测试。他们先后做了30多个样品的实验，且每个实验都需要重复。新的数据包括了更高压下的样品颜色演化，也就是论文中的上图。可以看到，在不同压力下，样品有了从深蓝色、紫红色到粉红色的渐变；并且在所有压力和颜色状态下，电阻也随着温度降低而降低，但没有出现超导现象。

其二，需要更严谨证明其实验样品与迪亚斯实验样品一致。他们做了多套的X光衍射实验。审稿人提出，X光衍射的晶格常数与迪亚斯的参数稍有差别。闻海虎说，其实这个差别很小，通常在仪器的误差范围之内。不过他们还是重新进行了多轮实验，并作了统计平均。同时，他们还测量了拉曼光谱数据，这样可以给出分子振动的细节信息，结果证明其样品与迪亚斯样品几乎一样。

其三，需要有对比。审稿人提出，会不会是因为实验装置不够灵敏而无法测量出可能存在的超导？于是闻海虎团队选择一个自己团队工作多年的铜氧化物超导体（转变温度为112K）进行了同样条件的测量：如果实验的镥-氢-氮材料是超导的，那么其磁测量信号应该是一样强的。但是，与真正的超导体相比，镥-氢-氮材料信号要弱约100倍，而且符号是正的，完全不符合超导体的行为。

对比预印本论文，《自然》论文的另外一个显而易见的差别是作者多了5人，这主要是因为要补充一些新的数据需要进行新的合作。但正文字数反而还少了若干，因为表述更严谨清晰。

闻海虎说，“我们的数据非常的丰富和全面，而且漂亮，可以用一个美字来形容。”

这样的论文发表也是一次高手对决。《自然》发表的争议研究，自然还是由《自然》来作为对决平台。

Recently near-ambient superconductivity was claimed in nitrogen-doped lutetium hydride1. This stimulates a worldwide interest about exploring room temperature superconductivity under low pressures. By using a high pressure and high temperature synthesis technique, we have successfully obtained the nitrogen doped lutetium hydride (LuH2±xNy) with a dark-blue color and a structure with the space group of Fm3¯m evidenced by x-ray diffraction. This structure is the same as that reported in ref. 1, with a slight difference in lattice constant. The Raman spectroscopy also shows similar patterns between our samples and that in ref. 1. The energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) confirmed the existence of nitrogen in the samples. At ambient pressure, we witness a metallic behavior from 350 down to 2 K. By applying pressures from 2.1 to 41 GPa, we observe a gradual color change from dark-blue, to violet, to pink-red. By measuring the resistance at pressures from 0.4 to 40.1 GPa, we have seen a progressively improved metallic behavior without showing superconductivity down to 2 K. Temperature dependence of magnetization under high pressures shows a very weak positive signal between 100 and 320 K, and the magnetization increases with magnetic field at 100 K, all these are not expected for superconductivity at 100 K. Thus, we conclude the absence of near-ambient superconductivity in this nitrogen-doped lutetium hydride under pressures below 40.1 GPa.

链接：

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

原创文章，作者：菜菜欧尼酱，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/01/11/5d3005076e/

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