关注科研和技术的朋友近几天应当都听到韩国研发常温超导材料的消息了，作为攻城狮的我自然也是非常感兴趣，经过一番思想斗争还是放下了手上的单片机，想要一看这个常温超导的究竟，毕竟印象之中之前已经搞过好几次乌龙了。常温超导要是能实现落地，那么不就是初中物理就接触到的“电阻为0”了，那不止嵌入式和通信系统硬件要革新，整个计算机乃至工业都是一次革命了，现在的芯片技术、硬件技术全部都得革新掉，想到这，单片机已经被我推到更远处的角落了。

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一 市场的强烈反应

一般这种全球大消息，基本都是先炒入再说，超导题材近期估计火爆。看看年初的chatGPT，感觉这一波谁也不想错过。上半年整个计算机软件都要用AI大模型重构一遍，这个下半年难道整个电子、计算机、能源……又要来一次大重构？

预期的验证就交给时间，我们还是来捋一捋这到底是个啥大消息吧。

二 何为常温超导？

在说常温超导之前，还是先说下超导。超导（Superconductivity）是一种物理现象，一般都说超导体，就是具备超导能力的材料，在某个温度（这个温度也有个专业名称，叫“超导转变温度”）之下时，电阻会变为零。

那么超导能做什么用？这个其实是最为关键的问题，超导的用途是由超导现象的特征来决定的：

零电阻这个容易理解，那完全抗磁性是怎么回事？抗磁性也是一种物质现象，也称为反磁性，就是这个物质处于外加磁场环境中时，会对磁场产生一个微弱的斥力的现象。因为抗磁性的原理，大概是物质的电子受外加磁力影响，电子的运动会形成相应的方向，而超导体因为电阻为0，电子的运动则会持续，“磁能生电”，电也能生磁，最终就和外加磁场的力抵消，出现了完全的抗磁性了。

图源：网络

金属导体的电阻会随著温度降低而逐渐减少，但是材料要达到超导状态的“超导转变温度”的值是非常低的，有些金属甚至到“绝对零度”时电阻值仍然不为零。理论上，为了尽量用超导体的强大特性，用于人们的生活中，是要找到一种金属材料，在常温环境下就能达到零电阻和完全抗磁性的效果，但是目前实际上要达到超导状态，是必须得有严格外部环境才行，比如很高的压力、极低的温度等，那这自然限制了其应用范围，可能做某些特殊实验倒是可行。

所以说白了，就是要找到或制备常温正常环境下（一般是0°C以上的温度），也能达到超导状态的材料，这就是常温超导（Room-temperature superconductor）。

而在寻找和制备常温超导的科研探索路上，人们一直没有停止过，截至2020年，能达到的最高温的超导体是超高压的含碳硫化氢系统，需要在压力267 GPa时，其临界温度是+15°C。

而在常压下的最高温超导体是高温超导体铜氧化物，需要在138 开尔文（-135 °C）的温度下才有超导现象。

三 最新消息

这次关于常温超导的波澜的起因，是7月23日，韩国科学技术研究院（KIST）的量子能源研究中心发布了一篇“The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor”（首个室温常压超导体）的论文，里面描述的是其称为LK-99的新型室温超导体（该文章PDF可以网上搜索下载，有下载不到的请关注公众号私信我获取），与此相关的，还有一篇韩国期刊论文，以及一项专利申请。当然它的核心就是，怎么炼制这个常温常压的超导材料出来：

1. 准备氧化铅和硫酸铅粉末，1：1的比例放入坩埚均匀混合，空气中加热至725度烧24小时，得到黄铅矿晶体；
2. 将铜单质和磷粉末放入真空管，在坩埚用480度加热48小时，得到磷化亚铜晶体
3. 将前两步烧制出来的两种晶体研磨成粉末后放入真空管，坩埚中925度加热5~20个小时，最后就得到了LK-99晶体（铜掺杂的铅磷灰石）

虽然是7月23日就发了这个论文了，怎么在8月1日才突然火爆呢？我觉得之前的一周业内人士肯定都是关注很多的，因为之前出现过多次乌龙事件，这次应当还是谨慎对待的态度，一定要严谨细致考究，不然老是武断就下结论，对于科研信誉而言是大的损伤。所以论文刚发出来这几天，许多领域专家教授都是持怀疑态度的。

今天最新的消息是，不同的实验室都在按照流程进行复现，包括也有用计算机进行流程模拟的，透出的消息是理论可行，但是具体实现落地估计还需要时间继续考究，看看能否真正制备出常温超导材料。

四 应用前景

常温超导的应用前景是不用多说的，带来的变革也是物质现象级别的，以往我们所习惯的电能的传输、消耗的完全改变，量子计算机的实现等等都会变得简单。charGPT带来的是计算决策智能化的提升，而常温超导带来的则是物理基础的变革，对人类生活的方方面面将产生划时代的影响。不论这次常温超导结果如何，在常温超导的寻找和制备的科研路上，是绝对值得持续探索的。

参考资料

1. RETRACTED ARTICLE: Room-temperature superconductivity in a carbonaceous sulfur hydride | Nature
2. https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2307/2307.12008.pdf