事件

7 月22 日，韓國研究團隊在arXiv 發布論文聲稱發現世界首個室溫常壓超導體LK-99 （改性鉛磷灰石晶體結構），該材料在常壓下127 攝氏度可達超導臨界點，意味著LK-99 可在地球上所有環境中使用。8 月1日，中美俄三國的實驗室同時宣布自己初步驗證了韓國團隊描述的超導晶體LK-99。

(資料圖片)

點評

當前進展：國內多個實驗小組復現結果顯示LK-99 抗磁性，邁斯納效應和零電阻現象尚未驗證。LK-99 超導晶體材料體系便宜易得、制備工藝相對簡單，在論文發布后多個實驗室展開模擬實驗或復現驗證。國外方面，美國美國勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）宣布在美國能源部提供的超級計算機的模擬結果下從理論上證明這種用坩堝燒制常溫超導體的辦法存在可行性，俄羅斯科學家Iris Alexandra 在Twitter 上發布成功制備出了具備常溫抗磁性的LK-99 晶體。國內方面，華中科技大學、曲阜師大團隊復現樣品均表現出強抗磁性，而涉及材料超導性驗證仍需進一步通過臨界溫度（Tc）、零電阻率、臨界電流（Ic）、臨界磁場（Hc）和邁斯納效應進行驗證，LK-99 室溫常壓超導屬性尚未驗證。

新材料或將啟發超導領域材料體系探索，對于應用領域革命性影響存在較大不確定性。根據LK-99 晶體當前復現結果進展，其在應用領域仍存在較大不確定性：（1）根據北科大理論計算結果，LK-99 超導結構過于局部，集中于晶體結構小部分，臨界電流等本征參量可能較小，應用限制較大；（2）樣品制備工藝相對簡單，但即便在實驗室階段大質量制備、提純仍有難度，規?；a相去甚遠。盡管LK-99 晶體的超導性和本征參數尚未驗證，但在材料體系方面，新材料采用氧、磷、鉛、銅等常見材料，其強抗磁性和全新材料體系對于進一步探索超導材料體系或將產生相當啟發作用。

“室溫常壓”超導如果實現商業化，有望引領多個領域的革命性進步。在超導材料的商業化領域，目前包括以鈮鈦和鈮錫為主的低溫超導材料（4K/-269℃液氦溫區，主要應用于醫療核磁共振、粒子加速器、對撞機等）以及鉍系和釔鋇銅氧為主的高溫超導材料（77K/-196℃液氮溫區，主要應用于超導線纜、可控核聚變、感應加熱等），其工作溫度仍然遠低于室溫環境，而超導的另一條路線“高壓”同樣對工作環境有極大要求。如果室溫常壓超導得以實現，意味著超導材料的應用將不再受限于低溫冷卻設備的支持，超導應用將廣泛推廣至能源、醫療、機器人、電網、交通等諸多領域：

（1） 電力相關領域全面革新：超導材料具備零電阻特性，可實現電力無損傳輸、儲存，提升遠距離輸電、長時儲能效率；大大提升電機效率、減少體積，電動汽車、機器人、發電領域全面受益。

（2） 醫療：超導核磁共振設備更具經濟性，設備更加小型化。

（3） 交通：室溫超導有望使磁懸浮列車大規模應用。

（4） 量子計算：超導體的量子隧穿效應廣泛在超導量子干涉儀（SQUIDs）、超導量子計算以及快速單磁通量子（RSFQ）數位電子設備等領域。

風險

材料復現驗證結果不及預期；材料批量制備工藝研發不及預期等。

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