昨天，一条消息冲上了热搜，也引发了科学界的极大关注。

一年一度的美国物理学会的三月会议，为凝态物理学界最盛大之国际会议，最近几天正在举行本年度的会议。就在当地时间3月7日这天，罗彻斯特大学的Dias团队宣称，他们发现了近常压的室温超导体，该超导体是由氢、氮、镥三种元素组成的三元相，该研究团队认为，其在大约10kbar（也就是1GPa，约相当于1万个大气压）下可以实现约294K（也就是约21）的室温超导电性。

如果这一研究的结论被认为是真实可靠的，则可能带来会改变世界，改变人类的物理学进展的效应。这也是人们如此关注的缘由。

1．超导及其价值

超导态是材料的一种特殊状态，在超导态中，材料处于零电阻的状态中，从初中所学习的欧姆定律可以知道，电阻是材料普遍具有的性质，当电流流经材料时，其内部的晶格、杂质等会对载流子运动产生阻碍，有相当一部分的能量被转化成焦耳热给浪费掉了。

而没有电阻的超导体就完全没有上述问题，电流流经超导体，既不会发热，也不会出现电压降，因此电流可以无衰减地在超导体中流动。

很明显，超导体的意义是显而易见的，如果我们的电线都采用超导体，那就不会存在能量衰减。我们现阶段使用的特高压输电技术，其实就是提高输电线的电压，来尽可能降低能量损耗，可如果使用了超导电线，将完全不存在这个问题，将彻底改写整个行业，我们可以直接以市电电压传输电力，完全不需要变电站，我们或许可以直接使用直流电。

2．超导的发现及其机理

1911年，昂内斯改进了制冷设备，率先将温度降至液氦沸点之下，在此期间，他发现汞的电阻在4.2K时突然降为零，经过再三确认，他最终确定，这不是实验上的失误或误差，这是汞本征的性质，由此，他打开了超导的大门，汞也是我们发现的第一个超导体，其变为超导体的临界温度为4.2K，也就是零下269摄氏度左右。

后来，1933年，迈斯纳在对进入超导态的锡或铅金属球做磁场分布测量时发现，当材料进入超导态后，其内部的磁场会迅速被排出体外，磁场只在超导体外部存在，超导体展现出完全抗磁性，这就是迈斯纳效应。

研究发现，超导体可以进一步划分为第一类超导体和第二类超导体，第一类超导体展现出完全的抗磁效应，内部完全没有磁场。而第二类超导体则允许磁场在超导体内部产生磁通量子，也就是允许磁场部分地进入超导体。

只要冷却到极低温度，很多材料可以变成超导，能在没有电阻的情况下传输电流。一些超导可以在温度更高的条件下工作，但必须施加极高的压力，因此这个方法并不实用。

3．迪亚斯等人的研究发现

据美国《科学新闻》报道，纽约罗切斯特大学物理学家朗加·迪亚斯（Ranga Dias）当地时间3月7日在美国物理学会年会上介绍了团队的研究新进展。据称他们创造出的超导可在室温和相对较低的压力下工作。

研究团队发现了一种由氢、氮、镥组成的材料，迪亚斯和同事将这些元素混合在金刚石压砧（diamond anvil cell，产生超高压的装置）中，施加不同的压力，测量电阻。开尔文（Kelvins，K）是一种绝对温标，以绝对零度为计算起点。实验发现，在294K（即21°C）的温度下，材料失去电阻，不过仍然需要10kbar（约大气压力的10000倍）压力才能实现材料的超导性能。但这已经远低于在室温工作的超导通常所需要的数百万个大气压。迪亚斯表示，“这是可用于实际应用的新材料的开端。”

Dias和他的团队先是从镥和氢的化合物上入手，测量了一通数据，发现在加入一点氮后，材料达成超导条件所需的温度数值变高了，最终合成了这种室温超导材料。

如何判断自己的材料达到了超导条件？从理论上来说，仍然得靠两个效应判断。

一个是完全抗磁性，能让超导体内部的磁感应强度为零，及超导体排斥体内的磁场。这种特性最大的用途是用来做磁悬浮。

另一个则是零电阻效应，指的是某种材料在常温时是导体、半导体甚至绝缘体，但当温度下降到某一特定值时，它的直流电阻突然下降为零。

就在3月8日凌晨，《自然》杂志还正式发表了Dias团队的新论文。时间戳显示，这篇论文在2022年8月投出，今年1月18日被Nature接收。

4．有“前科”的迪亚斯

从文章来看，这项工作无疑是突破性的，相关证据也很充足，如果能重复出来，搞不好未来能发诺奖。但物理学的研究终究不是一家之言，任何科学研究都应该经得起验证。

目前很多人对这个结果持观望态度，一方面是因为重复实验结果还没出来，另一方面或许是因为Dias之前的“前科”。

在这之前，Dias就已经有了两个突破性的进展。一个是金属氢，另一个就是上一个室温超导。

Dias首先宣称自己在高压下合成了金属氢，相关文章发表在science上，但其他研究组没有重复出来，而他自己后来宣称，由于保存不当，保存金属氢的装置压力泄露，最终金属氢因为压力不足汽化消失了。后来，Dias也没有再合成金属氢。由此，金属氢可以说是成为了一桩“悬案”。

上次的氢化物室温超导也是由Dias合成的，其实现的压强高达270GPa，相关结果发表在nature上，而且还是作为封面文章，但后续多个研究组试图重复该实验未果，并由于Dias未披露原始数据，多人认为其在磁化率的数据处理中使用了错误的方法，得到了并不能算正确的结论。因此在大家的一致抗议下，最终该文章被从nature上撤稿。撤稿声明显示，该研究关键数据处理、分析的有效性受到怀疑，尽管作者坚持认为原始数据能够支持论文的主要结论，但过去两年中其他科学家对研究数据的频繁质疑无疑削弱了论文可信度。当然，Dias研究团队所有成员都对该撤稿行为表示抗议，不过最终没有挽回。

正是因为这两起事件，领域内许多科学家对Dias研究团队其实持不信任态度，毕竟他们的数据结果总是比别人漂亮许多。但这次Dias给出很多原始数据，可以说全面又丰富，况且这次的成果只需要1GPa的压强，重复起来相对简单，想必我们很快就可以对该成果给出一个定论了，让我们拭目以待吧。