作者:文乐乐 来源:中国科学报 发布时间:2021/10/24 23:19:06
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突破还是欺诈?室温超导数据遭质疑

 

一项去年发表的被誉为物理学突破的成果引发了质疑,现在,这种怀疑已升级为愤怒的相互指责。

研究人员表示,他们已经制造出第一个室温超导体。但是美国加州大学圣迭戈分校物理学家Jorge Hirsch对一些证据提出了质疑,尤其是一组磁场测量数据。他表示自己要求查看基本数据的请求被作者拒绝了近1年。9月,在一篇同行评议论文中,Hirsch指责研究结果“可能存在欺诈”。

获得首个室温超导材料的罗彻斯特大学应用物理学家Ranga Dias和同事否认了Hirsch的指控。Dias表示,Hirsch不是高压物理学专家,而且曾声称诺贝尔奖获奖成果、超导“BCS理论”是错误的。

超导电性通常只有在远低于200K(或-73℃)的温度下才能出现。但几个研究小组声称,当氢化合物被挤压到高压力时,它们会变成介于200K到250K之间的超导体。Dias和他的团队则更进一步。他们报告说,通过在H3S(一种已知的氢化物超导体)前体中加入少量碳,他们能制造出一种碳硫氢化物(CSH)材料,这种材料将超导温度提高到287K(近15℃)——相当于一个凉爽的房间的温度。2020年10月14日,这一结果发表于《自然》,在世界范围内赢得了关注。

一些科学家试图复制或扩展这一发现,但没有取得成功。Hirsch和其他人提出了担忧。

与其他超导体一样,CSH在低于“临界温度”(Tc)并成为超导体时,表现出电阻骤降的特性。为证实一种材料具有超导电性,物理学家也在寻找另一种证据——迈斯纳效应,即这种材料会在Tc以下释放磁场。

在氢化物中测量迈斯纳效应是不可能的,因为氢化物是在一种高压设备中形成的,这种设备通常由磁性材料制成。因此,研究人员转而评估了一种被称为交流磁化率的特性,这是测量材料在外加磁场中磁化程度的方法。Dias发表于《自然》的论文显示,CSH的交流磁化率在Tc处急剧下降,这与材料释放磁场的解释一致。但数据也表明,当材料冷却到Tc以下时,交流磁化率再次上升。

Hirsch认为,这种现象在超导体中并不常见,不过也有人说,这种现象在高压下的其他超导体中也见过。

Hirsch还提出,CSH的一些交流磁化率数据与2009年《物理评论快报》上发表的一篇论文(关于高压下铕超导性)的数据相似。

2009年论文的第一作者Mathew Debessai现在在英特尔公司工作,当时他负责交流磁化率的测量,他也曾为Dias的CSH工作进行过测量。Hirsch认为,CSH论文的数据与2009年论文的数据“非常相似”。Debessai拒绝回答有关数据的问题,但表示他将在arXiv预印本服务器上正式回复。

在上个月的《物理学C:超导性及其应用》中,Hirsch写道,“我认为一种可能的解释是,(CSH的发现)是数据操纵和修改的结果”。

卡内基科学研究所物理学家Alexander Goncharov认为,Hirsch对交流磁化率测量的担忧是合理的。Goncharov多次尝试用迪亚斯的方法合成CSH,但都失败了。

考虑这些问题,一些科学家主张Dias应该公开他的数据。但Dias等人说,他们不相信Hirsch能够公正地评估数据。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-020-2801-z

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.197002

https://doi.org/10.1016/j.physc.2021.1353964

 
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