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日本化学学家宣称,她们在全世界首次用物理方式合成了温度常压超导体——LK-99(改性铅-磷灰石)。超导体是一种在高温下内阻为零的材料,可以实现无耗损的电能传输和储存。倘若能在温度和常压下制造出超导体,将会对电力、交通、通信、医疗等领域形成革命性的影响。
日本化学学家在论文中表示,LK-99是由铅、磷、氧和氢组成的多晶体材料,具有磷灰石结构。她们通过X射线衍射剖析、电阻率检测、临界电压检测、临界磁场检测和迈斯纳效应等实验手段,证明了LK-99在400K(约127℃)以上依然保持超导性。她们觉得,LK-99的超导性是因为其中的氢离子替换了部份铅离子,造成了结构变型和挠度形成,因而在柱-柱界面上产生了量子阱(SQW),致使电子可以通过隧穿效应在量子阱之间联通,实现零内阻。
日本化学学家宣称,LK-99是世界上第一个温度常压超导体,并预测其应用前景非常宽广,包括吸铁石、电机、电缆、悬浮火车、电力线缆,量子计算机的量子比特和THz天线等。她们觉得,LK-99的诞生意味着温度超导领域的重大突破,开启了一个全新的历史时代。
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日本化学学家的这一发觉无疑是令人吃惊和激动的,假如能被其他实验室复现和验证,将会是化学学史上的一项里程碑式的成就,也将为人类社会带来巨大的改革和进步。但是,在欢呼和钦佩之前,我们还须要保持一定的冷静和理智,由于这一发觉还有好多不确定性和悬念。
首先,这篇论文目前只是发表在预印本网站arXiv上,并没有经过同行评审和即将出版。这意味着它还没有接受过专业的审查和指责,也没有被权威的刊物认可。预印本网站尽管可以推动科学信息的传播和交流,但也可能存在一些不健全或不可靠的论文。因而,我们不能仅凭一篇预印本论文就轻信其推论,而应当等待更多的证据和评价。
其次,这篇论文中提供的实验数据和剖析还有好多不清楚或不合理的地方。诸如,在检测零内阻率时,她们使用了一个特别小的电压(约0.1毫安),这可能会掩藏掉其他诱因引起的内阻变化;在检测临界电压时,她们使用了一个特别大的磁场(约3000奥斯特),这可能会影响超导性的表现;在剖析结构变型和挠度的影响时物理学家发现了x射线的巨大成就,她们没有给开具体的估算和模拟物理学家发现了x射线的巨大成就,而只是给出了一些定性的描述和假定。这种问题都可能造成实验结果的偏差或误差,也可能导致其他研究者的指责或驳斥。
最后,这篇论文中提出的超导机制还有好多不明晰或不健全的地方。诸如,她们没有解释为何LK-99中的氢离子可以替换铅离子,而不是其他元素;她们没有解释为何LK-99中的量子阱可以造成隧穿效应,而不是其他效应;她们没有解释为何LK-99中的超导性可以在400K以上保持,而不是增长。这种问题都须要更多的理论和实验支持,也须要更多的讨论和验证。
综上所述,日本化学学家的这一发觉似乎具有创新性和突破性,但也存在好多不确定性和悬念。我们不能盲目地相信或否定它,而应当以科学的心态和技巧去检验和评价它。只有当它能被其他实验室复现和验证,能够真正成为数学学史上的一项伟大成就,也能够真正为人类社会带来巨大的改革和进步。