韓國“室溫常壓”超導研究在資本市場引起的效應,也類似出現了超導轉變溫度Tc。前一日還處于熱議第四次工業革命到來的狂歡中,轉眼間跌入谷底,狀態截然不同。
8月3日,超導概念股回調大跌。截至A股當天收盤,中孚實業(600595)、法爾勝(000890)、精達股份(600577)、金徽股份(603132)跌停,永鼎股份(600105)、西部超導(688122)、創新新材(600361)也均大跌。遠在太平洋彼岸的美國超導(NASDAQ:AMSC)盤前續跌近20%,昨天已下跌近29%。
除了資本市場外,韓國團隊提出的改性鉛磷灰石LK-99本身也成為了全球很多實驗室的“寵兒”。僅在中國,就有華中科技大學、東南大學、曲阜師范大學等的研究團隊宣布自己在進行重復實驗。除了同樣在預印本系統arXiv提交相關論文之外,這些團隊更是史無前例“接地氣”,在相關社交網站上發布復現樣品視頻、介紹團隊試驗結果。
熱潮或將退去之際,一名研究人員對澎湃新聞記者表示,“截至目前,超導研究領域關鍵還是需要理論上的突破。”他提及,無論是超導還是量子等一度被資本吹捧的這些領域,還是需要踏踏實實搞理論的人。“實驗也需要,可以為理論研究提供素材和思路方向,但做實驗的人一定要懂理論,做實驗一定要嚴謹。”
有上市公司持續漲停
跟“超導”有什么關系
韓國量子能源研究中心(Q-centre )、高麗大學等團隊的研究人員投下的這記“重磅”在7月26日左右引發大范圍關注。該團隊7月22日7時51分、7月22日10時11分在預印本系統arXiv先后提交了一篇論文(作者有部分重合),兩篇論文尚未經同行評議。
研究團隊宣布成功合成了世界上第一個室溫常壓超導體,即在常壓條件下,一種改性的鉛-磷灰石(命名為LK-99)能夠在127℃(Tc≥400k)以下表現為超導體。
超導現象的發現被認為是20世紀最偉大的發明之一,也是物理學中的圣杯。然而,發展至今,超導體的實際應用基本局限于磁懸浮等少數特定場景下。原因不難理解,維持材料超導性的極低超導轉變溫度Tc,這對大規模的應用開發來說是一道極大的障礙。如果室溫便可實現超導,對人類社會將有重大影響。
這座圣杯是否被摘下遠無定論,但在“全民網上熱議”的同時,資本市場先行一步,再度上演“炒作式”狂歡。
以法爾勝為例,該公司在最近的7個交易日里出現4日漲停,8月3日跌停,截至當天收盤價為5.34元/股。在連續兩個交易日收盤價格漲幅偏離值累計超過20%后,法爾勝于7月27日和8月2日晚間分別發布股票交易異常波動公告。
而法爾勝是位于江蘇省江陰市的一家成立逾30年的公司,曾用名為江陰鋼繩股份有限公司。該公司2022年年度報告顯示,該公司主要涉及金屬制品業務和環保業務。其中金屬制品業務主要是生產、銷售多種用途、不同規格的鋼絲產品,主要有產品規格涵蓋0.5mm-12mm的各類鋼絲及其制品,按照用途分有彈簧鋼絲、打包鋼絲、汽車座椅骨架鋼絲、軟軸軟管鋼絲、制繩鋼絲等系列。
過去的2022年,法爾勝實現營業收入6.78億元,和上年同期相比(同比)增加1.51%;實現歸屬于上市公司股東的凈利潤-1133.20萬元,同比下降128.32%。今年上半年的業績預告則顯示,該公司繼續虧損,歸屬于上市公司股東的凈利潤為-1200萬元至-800萬元。
相比之下,主要生產易拉罐罐體料、罐蓋料、拉環料、新能源電池鋁塑膜用鋁箔等鋁產品的中孚實業出現了2日漲停,并收到了關于公司股票交易異常波動的征詢函。
中孚實業對超導概念澄清稱,2010年至2013年,公司參與了中國科學院電工研究所承擔的“大電流高溫超導直流電纜的關鍵技術研究與工程示范”項目。公司僅為該項目的協作單位,提供試驗場地和配套設備的支持。2013年以來,公司未開展與上述項目相關的后續及其他研發工作。該項目的主要成果及應用與公司主營業務無關。
不止中孚實業,騰亞精工(301125)等相關上市公司也紛紛“撇清關系”,回應暫無相關布局。
對于此次超導概念股的漲停下跌,網絡上已有說法將之稱為“最短的工業革命”。
LK-99謎團何解?
如何以正常渠道觀察
熱鬧不止在于股市,很多實驗室也已經沖在了復現的一線。
實際上,就在今年3月,美國羅切斯特大學Ranga Dias團隊頂級學術期刊《自然》(Nature)發表論文,提出由氫、氮、镥三種元素組成超導體,在大約10kbar(也就是1GPa,約相當于1萬個大氣壓)下可實現約294K(21℃)的室溫超導電性。該研究目前尚處于爭議中。
當初Dias團隊的數據“過于完美”令科學界懷疑其造假,相比之下,此次韓國團隊的研究結果則被認為“像變魔術”,甚至領域內大牛都基本未對此公開置評。
從樣品制備上來看,韓國研究團隊提出的LK-99的制備過程具體包括三個步驟:第一步,將氧化鉛和硫酸鉛粉末在陶瓷坩堝中以各50%的比例均勻混合,混合粉末在725℃的爐中加熱24小時發生化學反應。第二步,將銅和鉛粉末按比例在坩堝中混合,合成磷化亞銅,讓混合后的粉末處于相應的真空封管狀態下,然后置于爐內550℃加熱48小時。在此過程中,混合材料發生相變,形成磷化亞銅晶體。第三步,將上述兩步所得物質磨成粉末,并在坩堝中混合,再將混合粉末真空封管,在925℃的爐內加熱5至20小時。
正因為上述過程看起來較為簡單,相關實驗室基本都能采購材料操作,全球的復現實驗被稱為“弄個爐子燒一燒”。
也已經有相關團隊上傳了相關重復實驗的結果。7月31日,來自北京航空航天大學的研究人員在arXiv上提交了相關論文,他們得到的樣品X射線衍射圖譜和韓國團隊一致,但他們的研究同時表明,在改性鉛磷灰石中存在室溫超導體的說法可能需要更仔細的再研究,特別是在電傳輸特性方面。東南大學團隊最新也提交了預印本論文,該研究的作者之一也在8月3日凌晨在嗶哩嗶哩網站上發布解說視頻,表示團隊成功地在LK-99材料下面觀測到110K下的零電阻,但沒有在磁性測量上面觀測到完全抗磁性。其強調,他們實驗中觀察到零電阻,但這并不是室溫超導的證據,是否有室溫超導,還有待進一步的探索和測量。
此外,韓國超導和低溫學會已于8月2日發布新聞公報,表示組建一個專家驗證委員會,對近期韓國一研究團隊聲稱成功合成的室溫超導材料LK-99進行科學評估并得出明確的結論。
該學會解釋說,最初是想通過正常渠道觀察國內外研究機構的驗證結果。但是由于最近幾天對結果的真實性產生了相當大的爭議,并且出現了其他研究人員提出的未經證實的主張,因此決定成立驗證委員會。
根據迄今為止驗證委員會進行的討論,得出的結論是,兩篇論文中提出的數據和公開提供的視頻不支持LK-99是室溫超導體的說法,仍需開展進一步的科學驗證。對此,驗證委員會要求量子能量研究中心提交LK-99樣品。
據該學會消息,韓國成均館大學、高麗大學和首爾大學等正在進行LK-99的復現實驗,如果LK-99的研究團隊愿意提供樣本,也將交由其他研究機構重新進行深入評估。
100多年前,荷蘭物理學家昂內斯(Kamerlingh Onnes)為人類打開了超導這扇大門。1911年,昂內斯在研究中發現,當溫度降到4.2K以下時,金屬汞(Hg)的電阻突然降為零,而這并不是任何實驗上的紕漏導致的。自此,汞成為了科學家發現的第一個超導體,其超導Tc為4.2K。所謂的超導Tc即超導轉變溫度,也就是超導體由正常態進入超導態的溫度。
在過去的100多年時間里,超導領域始終還處于不斷探索的途中。一條道路指向超導Tc,使其無限接近便于實際應用的室溫;另一條道路則在于持續深入地挖掘超導背后的機理。
長期從事高溫超導材料的南京大學物理學院教授聞?;⒃诖饲熬托滦透邷爻瑢Р牧系囊黄C述文章中寫道,超導現象自1911年被發現以來, 就以其獨特的 魅力持續不斷地吸引著廣大科學家的關注, 這不僅因為它展示了量子力學在凝聚態物質中的一些美妙而重要的規律, 同時又具有很多潛在的應用。實現室溫超導是我們夢寐以求的事情。
聞?;⒒仡櫛硎?,超導研究的對象經歷了從簡單金屬到合金,再到復雜化合物, 超導轉變溫度也逐漸提升。在研究新型高溫超導材料的過程中, 對超導物理的理解也不斷更新。在超導領域取得巨大成功的Bardeen-Cooper-Schrieffer理論, 似乎在一些新型的非常規超導體中不再適用, 因此非常規超導機理的理解也面臨重大突破。
實際上,在上世紀80年代末,當科學家發現液氮溫度(77.3 K)以上工作超導體后,超導研究和應用的熱度就持續上升。在研究熱潮中也不乏一些亂象,“當年炒熱了之后,一大堆人都去燒爐子,燒出東西來,測個指標就發文章。”前述研究人員表示,超導這個領域關鍵還是需要理論上的突破。其認為,在機理研究尚不透徹的情況下,很多超導材料的實驗存在“碰運氣”成分,“但對做實驗的人來說,關鍵還要是嚴謹求實。”






