最近关于LK99是不是室温超导体的问题在网络上和学术圈闹得是沸沸扬扬，目前还没有任何一个实验组重复出了LK99原始的实验结果。有一些实验组观测到了磁悬浮或者半悬浮现象，但是没有观测到零电阻转变。
东南大学的一个实验阻宣称温度降到100开尔文以下，仪器测不到电阻了，但是却没有看到磁悬浮现象。有一种观点说，搞不出来，那是因为制备方法不对，得到的样品不纯。据新闻媒体报道，韩国LK99研究团队成员曾经透露，能室温超导的LK99样品是在一次实验中。由于石音管。破裂，偶然得到的，这就等于说是自己的发现纯属瞎猫碰上死耗子了。
今天arXiv上又出现了两篇实验的论文和四篇理论的论文。今天的两篇实验论文都没有复现出室温超导的结果，这里着重来介绍其中的一篇论文，我觉得相当厉害，简直是火眼金睛，一眼就看出了其中的破绽。感觉LK99这个学案已经被这个论文完全破解。如果说之前北大的论文读起来还是不太好懂的话，那么这篇论文讲的事情那真是可以用大白话讲出来了。闲话少说，我们来解读论文。
论文是来自中国科学院物理研究所，济宁聚态物理国家实验室的一个实验团队。在讲这个论文之前，我们可以回忆一下之前迪亚斯（那位印度学者）的镥氢氮室温超导，业界对他的工作的主要批评就是电阻测量数据进行过处理，减去了所谓的背景电阻，硬是把临界温度以下的电阻搞成零。后来我国的毛河光院士领导的团队设计了一个精妙的实验，把镥氢氮和纯金属镥在同样的条件下进行比较研究发现镥氢氮在低温区域的电阻比纯金属镥还要大，因此通过数据处理，减除所谓的背景电阻，得到零电阻的方法完全是错误的。论文的作者首先注意到了三个事实，第一，在原始的LK99论文里面，作者提到在用黄铅矿和磷化亚铜制备LK99样品的时候，硫元素没有被完全蒸发掉，有一些以某种杂质的形式存在于样品中，经过X射线衍射测量，发现最终的LK99样品中存在硫化亚铜。第二个事情就是一个比较冷门的知识了，什么知识呢？这个硫化亚铜它可不简单，它在温度为400开尔文左右，会发生一个结构相变，从六方结构转变为单斜结构，也就是说晶体结构发生了转变，这是一个一级相变，对比一下的话，超导相变是一个二级相变，或者说连续相变。第三个事实就是在LK99原始论文中公布的电阻变温曲线中，在温度380K附近，电阻有一个非常剧烈的跳变，这个转变宽度几乎就是零，这与通常的超导体中测到的零电阻转变很不一样，即使是迪亚斯也不敢把零电阻转变搞得这么剧烈。有人把迪亚式的数据放大以后，发现零电阻转变还是有宽度的，只是很小而已。因此，将硫化亚铜的一级结构相变和LK99论文中电阻的尖锐跳变联系起来，物理所的研究人员有了一个天才的破案思路，跟之前毛河光院士对迪亚斯的方法类似，他们要进行一种比较实验，首先是测量纯的硫化亚铜的电阻变温曲线是什么样子，然后在不同的条件下制备LK99样品，得到硫化亚铜含量不同的LK99样品，最后测量硫化亚铜含量不同的样品的电阻变温曲线和磁化率与纯的硫化亚铜的结果进行对比。
首先来看看纯硫化亚铜的电阻变温曲线是什么样子。研究人员制备了纯净的硫化亚铜，在2~400开尔文的温度区间内测电阻变温曲线，高温区域和低温区域全部测量。
由结果显示，电阻在385开尔文附近有一个剧烈的下降，从385.6开尔文时的13.7欧姆厘米陡降到381.5开尔文斯的0.006欧姆厘米，也就是说有三到四个数量级的降低，很容易被误认为是零电阻转变。
研究人员同时还完成了升温过程的测量，并采用对数坐标将升温和降温的曲线画在了一个图里，可以看到电阻的升温曲线和降温曲线在转变温度处是不重合的。不重合的温度区间大约是13开尔文，这是一种典型的磁滞行为，表明这里发生了一个一级相变，这与之前对硫化亚铜的研究结果是一致的。然后研究人员采用两种不同的样品制备方法，在空气中退火和在真空中退火，制备了两种硫化亚铜含量不同的LK99样品，分别称为样品一和样品二。经过X射线衍射分析，样品一中硫化亚铜的含量约为5%，样品二中硫化铜的含量约为70%。我们学高中物理的时候都知道，极限解法就是考察两个极端条件，这两个样品对应的就是两个极端，一个硫化亚铜含量很低，一个很高。接下来就是测量两个LK99样品的电阻变温曲线。同样，研究人员把二到400开尔温的温度区间内的电阻、变温曲线全部测出来了。
首先来看样品二，也就是硫化亚铜含量很高的样体，在温度为370个开尔文附近，电阻有一个明显的跳变，在转变温度附近，两条变温曲线也出现了迟滞现象。当温度从转变温度处下降的时候，电阻首先是减小的，这是一种典型的金属行为。但是当温度降到100开尔文左右时，在继续降温的话，电阻就开始增大了。在极低温的时候，电阻比高温区域400开尔文左右的电阻还要大。因此样品二在低温区域展现出半导体的行为。从整个电阻变温曲线看到，如果不注意的话，很可能把370开尔文附近的电阻跳变误认为是零电阻转变，但是实际上跳变后的电阻并不是零，没有发生超导转变。然后来看样品一，也就是硫化亚铜含量很低的样品，测量得到的结果是这样的，可以看到电阻随着温度的降低一直是增大的，没有出现电阻突然降低，但是降温曲线和升温曲线在370开尔文附近仍然有一个急剧的上升，而且升温曲线和降温曲线在370开尔文附近不重合，也出现了磁滞现象。这是硫化亚铜的一级结构相变带来的影响，虽然它的含量很低。接下来研究人员测量了样品二的磁化率的变温曲线，研究人员把二到400开尔文的温度区间内的磁化率也全部测出来的。磁化率的结果表明，样品二在很大的温度区间内都是抗磁的，在370开尔文附近有一个相变的行为，升温曲线和降温曲线不重合，有十开尔文左右的磁滞区间。这与电阻测量的结果是符合的，也表明这里发生了一个一级相变。综上所述，我觉得LK99这桩悬案已经基本破案了，就是硫化亚铜惹的祸。
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