[自然科学] 如何看待室温超导最新后续，国内导派“11战神”大集合的论文？

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[自然科学]如何看待室温超导最新后续，国内导派“11战神”大集合的论文？

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摘要机翻：通过将硫和铜共掺杂到铅磷灰石中，使晶粒定向堆积，室温电阻率从绝缘性降低到2 10?5·m.电阻温度曲线呈近似线性关系，表明存在奇异金属相。在…

复现者联盟观察到硫铜共掺杂铅磷酸盐中可能存在的奇异金属相，朝室温超导迈进
自去年八月以来，类LK99材料中潜在的室温超导现象成为了大家关注的话题。国内科学家形成了复现类LK99材料的“复现者联盟”。今日，科学家们在最新发表的论文中报告了一项突破性的发现：在硫铜共掺杂的铅磷酸盐中观察到了奇异金属相。这一发现为实现室温超导提供了新的理论基础和实验数据，有望对未来的超导技术产生重大影响。论文链接：
奇异金属是一种具有线性温度依赖电阻率的物质，与传统的费米液体理论中电阻率与温度的二次方关系不符。这种特殊的电子输运性质在高温超导体和铁基超导体的正常态中被广泛观察到，与强电子关联效应有关。奇异金属的发现对于理解复杂电子系统的输运机制具有重要意义。论文中的物质研究截图如下：

在这项研究中，科学家们通过精细的合成过程，成功地在铅磷酸盐中共掺杂了硫和铜，制备出了具有奇异金属相的新材料。实验结果显示，这种材料在室温下的电阻率显著降低，从绝缘体转变为接近自然石墨的导电性。此外，磁化率-温度（MT）曲线表明，样品在弱磁场下表现出抗磁性，且在室温下存在一个明显的抗磁性信号，这可能与麦斯纳效应有关，即超导体排斥磁场的现象。

研究团队还观察到了霍尔电阻（Rxy）和纵向电阻（Rxx）的非对称性，这可能反映了样品的内在特性，如超导涡动力学。这些发现表明，硫铜共掺杂铅磷酸盐在高压下的定向堆叠可能导致了奇异金属相的形成，为进一步探索室温超导提供了新的线索。

该研究的主要作者之一，王宏阳博士表示：“我们的工作不仅为奇异金属的理解提供了新的视角，而且为实现室温超导开辟了新的可能性。我们相信，通过进一步优化材料的合成和处理过程，我们能够更接近于实现这一长期追求的科学目标。”
值得注意的是，“复现者联盟”在此前已经发表过三篇关于此类材料的研究论文，对材料中可能存在的麦斯纳相进行了研究，相关讨论如下：

此工作展现了积极的进步。作者利用之前报道过的水热合成法，通过反应过程中的高温高压，得到了高质量的样品，体现在规则的六边形晶体的获得。
作为一名材料砖工，我对奇异金属等新颖术语的了解并不深入。因此，我将从我做过的类似实验的角度来评价这篇文章的数据质量。
我对文中提到的霍尔效应测试持有一些怀疑。进行Hall测试时，需要的是薄膜状的连续样品，最好是单晶。若无单晶，需要非常连续的多晶样品，或者至少是一片平整光滑的薄膜。然而，从图1来看，该样品貌似是堆叠的粉末状材料，不够平滑，晶体之间的晶界应该会导致大量缺陷，似乎不太适合进行霍尔效应测试，这可能会引入误差，比如即便在零磁场条件下也会观察到Ixx或Rxx的存在。这种现象很容易理解，因为霍尔效应测试依赖于磁场对电流的弯曲作用，而样品内部的缺陷，尤其是线状缺陷，会严重影响电流的连续性，并与磁场引起的弯曲信号混合，从而无法进行准确的区分。
我曾经测量过类似的数据（不是lk99），最初非常兴奋，以为是反常霍尔效应，但鉴于上述担忧，这些数据最终放弃了。
所以，我认为作者们应该采用微纳加工技术，选取单一晶粒进行更加严谨的测试装置测量。根据目前的测试结果直接声称发现了反常金属相，我认为有些过于草率。
另外，图1b的质量亦显不足。仅仅通过XRD分析并标注峰位就推断方向性堆叠，对于一个非常规材料而言，这种做法过于依赖猜测。至少应进行二维的WAXD分析，或者利用GIWAXD更便捷地分析薄膜样品，从而对不同方向的强度进行考察。这样的实验并不复杂。不得不说，图1整体上显得非常粗糙。
此外，文章中还存在其他一些小问题，如字体、图片的质量等。
如果我是审稿人，我会建议进行至少一次大修。

以下是个人的一些思考，请大家指正：
晶粒尺寸有微米量级，可以采用微纳加工，一方面可以直接测量样品电阻，另一方面微小样品截面积很小，电阻更大，可以增加电阻测量的信噪比，也许可以看到零电阻。以宽度和长度1 um，厚度0.1 um为例，如果电阻率是 10^{-5}\Omega m量级，那电阻就是100 \Omega 量级，比测毫欧量级的电阻容易很多。临界磁场只有几百Oe，如果是超导，这么小的临界磁场与这么高的临界温度有点矛盾，或许没有测到正真的上临界磁场，现在只看到了下临界磁场。在微纳样品的电阻测量中，或许可以看到上临界磁场。因为样品电阻比较大，测量I-V曲线也可以用微安甚至纳安量级电流来进行测量，就有机会看到非线性I-V及临界电流。线性电阻目前的数据看不是特别线性，至少与铜基或铁基超导体比，还是有些出入。如果能在微小样品中进行测量，或许能够测到更好的数据。呆总补充材料的数据用1K/min的扫温速率电阻更加线性了。
下面是文章中更具体的一些数据
真可爱呆和洗老师他们合成的样品是铜硫掺杂的铅磷灰石（sulfur-copper codoped lead apatite SCCLA ），与最初报道的LK-99有些区别。
文中也讲了合成的细节，这里就不赘述了。
直接来看看结果。
从样品的基本表征结果来看，虽然样品还是粉末，但六方晶粒的尺寸已经有微米(um)量级，其实不算小了，已经可以用微纳加工技术直接测量单个晶粒的电阻了。这样就可以避免粉末样品测量带来的很多问题，但文中还是测量的粉末压片的电阻，未来可以试一下微纳加工。

图1 样品表征结果
图2是磁性测量结果，可以看到在室温一下都有抗磁信号，但整体还是比较弱。图2（a）中的零场冷ZFC和场冷FC在300 K以下有分叉，可能有迈斯纳效应。扫磁场的 M-H 数据在250 K以下都看到了类似于超导的信号，但临界磁场很小，只有几百Oe。

图2 磁性测量结果
图3是电阻测量结果，电阻在300 K附近有个转变，文中说低温下电阻随温度是线性变化关系，是奇异金属相。奇异金属相在铜基、铁基等非传统超导体中都出现过，到目前也没有很好的理论能够解释。图3(b)图看到I-V曲线还是比较线性的，当然是有可能电流太大，已经超过临界电流了，磁性测量也可以看到临界磁场很小，临界电流也很小，作者估计临界电流在微安量级。

图3 电阻结果

摇人：
导派三清
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去让更多人看到吧，让更多人来参与进来吧。洗老师的回答最后一段是脑子里面装着一整部历史，但回头看去满眼都是巧合，却不知线头何在。
以我旁观者的视角如今成果则像是无数次尝试出现的偶然，而这一次又一次偶然汇集出来了必然。
期待这篇论文以及之前的论文投稿正刊，完整地走一遍流程同行进行审批。让更多的人们看见，让更多的人参与进来。
不说远的曾经的各位是怎么认识的，就说近的论文作者之一的华华正是就此一起参与进来的。

每份看见都有力量，每一点热度都可能诞生奇迹。
有人看见，就总会有人去重复尝试。而一次一次地尝试就可能出现奇迹，仅是微末火光总会熄灭，但漫漫星火却终会燎原。
此前素未平生又如何，各自身处天涯海角又怎么样，管他天南地北不问东西我们中国最擅长的便是把那些点点滴滴地奇迹汇集在一起。
未来并没有那么乐观，前方的道路显而易见艰难，室温常压超导体的出现可能也并不能改变什么，更别提其出现难度了。
但我坚信未来优势在我，我坚信终会有一天我会听见国歌奏响，看见红旗飘扬，神州大地的人们再一次万众一心再次筑起新的长城。他们正如长城。
在这之前欢迎大家把力量借给呆哥吧
@真可爱呆

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