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據(jù)財(cái)聯(lián)社消息，當(dāng)?shù)貢r(shí)間周一（7月31日），美國頂尖實(shí)驗(yàn)室勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室（LBNL）納米結(jié)構(gòu)材料理論研究員西妮德·格里芬（Sinéad Griffin）發(fā)文表示，其使用了密度泛函理論（DFT）和GGA+U方法進(jìn)行了計(jì)算，為近期韓國團(tuán)隊(duì)所謂的“室溫常壓超導(dǎo)材料”提供了理論依據(jù)，給超導(dǎo)材料的研究提供了新的方向和啟示。

格里芬的這份研究報(bào)告發(fā)布在預(yù)印本arXiv網(wǎng)站上。上周，韓國研究團(tuán)隊(duì)在同一平臺(tái)發(fā)布的報(bào)告聲稱發(fā)現(xiàn)了“首個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體”，引發(fā)了全球科學(xué)界的關(guān)注。

據(jù)了解，這個(gè)未經(jīng)證實(shí)的潛在超導(dǎo)材料被命名為“LK-99”，是由鉛磷灰石稍加變動(dòng)的六方結(jié)構(gòu)，引入了少量的銅，使其可以在127攝氏度以下表現(xiàn)出超導(dǎo)性。

針對(duì)這一發(fā)現(xiàn)，格里芬的團(tuán)隊(duì)探討了銅取代磷酸鉛礦物中的鉛位置對(duì)超導(dǎo)性質(zhì)的影響。

結(jié)果顯示，在銅取代鉛的特定位置時(shí)，形成了一個(gè)孤立的、特別平坦的銅d帶，與其他相關(guān)的d帶超導(dǎo)體不同，這個(gè)系統(tǒng)中的銅d帶非常平坦，與鄰近的氧離子幾乎沒有帶寬展寬。

這個(gè)結(jié)果表明，如果之前關(guān)于帶的平坦性驅(qū)動(dòng)超導(dǎo)性的假設(shè)是正確的，那么這個(gè)系統(tǒng)中存在著一個(gè)更加穩(wěn)定（更高溫度）的超導(dǎo)相，甚至比已經(jīng)建立的高溫超導(dǎo)體系統(tǒng)更穩(wěn)定。

此外，研究還發(fā)現(xiàn)，銅在不同晶胞中的交換相互作用存在偏好，但這個(gè)結(jié)果是基于銅離子在每個(gè)晶胞中都處于相同的取代位置的假設(shè)，盡管有點(diǎn)不切實(shí)際。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果還指出，在其他位置（Pb(2)位點(diǎn)）進(jìn)行銅取代似乎沒有這樣的特性，這凸顯了讓銅取代適當(dāng)位點(diǎn)獲得超導(dǎo)樣品在合成方面的挑戰(zhàn)。

總的來說，這項(xiàng)研究為理解銅取代磷酸鉛礦物中的超導(dǎo)性質(zhì)提供了重要線索，并為進(jìn)一步研究這類材料的超導(dǎo)性質(zhì)提供了動(dòng)力。

簡而言之，勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室研究表明，韓國團(tuán)隊(duì)的LK-99材料在理論層面上確實(shí)有可能具有“室溫超導(dǎo)”的特性。不過，這需要銅滲透到分子中特定的位置才能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)，這意味著該材料要在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行合成制備具有較高的難度。

昨日，韓國研究團(tuán)隊(duì)成員美國威廉瑪麗學(xué)院物理系研究教授Hyun-Tak Kim在回復(fù)記者時(shí)表示，其團(tuán)隊(duì)制造的LK-99室溫超導(dǎo)材料或許可以在一個(gè)月之內(nèi)被復(fù)制，其成員也會(huì)對(duì)任何制作LK-99遇到困難的人進(jìn)行指導(dǎo)。

如果有人能夠攻破室溫常壓超導(dǎo)，并最終實(shí)現(xiàn)商用，其巨大的價(jià)值很有可能開啟第四次工業(yè)革命。

（作者 趙昊）