室温超导这事儿靠谱吗？不妨自己判断一下 | 清华大学出版社
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当地时间3月7日，罗切斯特大学Ranga Dias团队在美国内华达州拉斯维加斯举办的美国物理学会年会上宣布发现新的近常压环境下的室温超导。本次发现的室温超导材料为三元镥氮氢体系(ternary lutetium-nitrogen hydrogen system)，10kbar压强下最高转变温度为294K。在1GPa压强下实现了零上21℃（294K）的室温超导！相关论文3月9日凌晨正式发表在《自然》杂志上。
这无疑是一枚 “重磅炸弹”。从1911年超导现象被发现至今，已过百年，寻找可使用的超导体是超导领域一直以来的梦想。在100多年的时间里，科学家们主要做的一件事情，就是不断地寻找更高温度的超导体，刷新超导临界温度的纪录。
不过目前大家对这件事情还在存疑，一个很大的原因是这位Ranga Dias教授之前有点不大靠谱。2020年10月，他和他的团队就在《自然》杂志上发表了在碳氢硫（C-H-S）中发现室温超导的成果，在267GPa的压强下实现15℃的超导。这一成果在当时就吸引了许多社会关注，可惜后来受到许多质疑，最终在作者反对的情况下那篇论文被期刊强行撤稿。
而这次的新成果是基于三元氢化物（N-Lu-H）的，具体说是氮掺杂氢化镥（nitrogen-doped lutetium hydride, NDLH），其结论最终是否能得到学术界的认可，需要其他实验组来重复检验。验证需要一些时间，难度在于如何实现材料。
至于验证的难度，我第一想到找罗会仟教授求证。3月8日一大早时，我就看到罗会仟教授在朋友圈发文，“前方发来战报：Dias宣布发现1 GPa‘近常压’室温超导，有电阻磁化比热数据支持，而且压力越低Tc越高！”
罗老师转发给我他新写的文章。
室温超导引爆全网？！科学家：淡定！| 罗会仟室温超导是真的吗？如果是真又会怎么样？| 罗会仟
我跟罗会仟教授相识多年，他在中国科学院物理研究所工作，主要从事高温超导机理的实验研究，他出版了一本科普书《超导“小时代”：超导的前世、今生和未来》。作为这本书的责任编辑，很多关于超导的知识都是从这本书学来的。这本书很系统。作者用诙谐幽默且时髦新颖的语言，和我们一起回忆，那些年科学家一起追寻的超导体，还有超导历史上的那些人和那些事儿。点击图片购买
超导是凝聚态物质里电子体系的一种宏观量子凝聚现象，涉及凝聚态物理中的基本概念和最前沿问题。超导电性发现已有百年了，它已经成为物理学中的一个重要分支，与超导有关的诺贝尔奖已经授予了5次。超导电性的应用也已在许多方面发挥着不可替代的作用。100年虽然已经过去，但人们对超导研究的兴趣依然未减。超导材料具有零电阻和完全抗磁性等一系列神奇的特性，在能源、科研、医疗、通讯等各个领域均有重要用途。
超导到底是什么，这自然要从电磁学说起，保证知识的起点，每个有中学物理基础的人都看得懂。
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本书运用活泼的语言，借助时代脉络的框架，图文并茂地梳理了超导物理各阶段的发展，能够激发读者的阅读兴趣，获取超导科学知识，甚至启迪相关领域学者的创新思想。——中国科学院院士、北京大学物理学院教授 谢心澄很少有一个现象能像超导电性这样，在其发现百年之后仍然保持在研究的前沿。本书将带您走进超导的世界，领略她的美， 还有关于她的前世、今生和未来。——中国科学院院士、中国科学技术大学国家同步辐射实验室主任 封东来这本《超导“小时代”》内容丰富多彩，以浅显易懂的方式介绍了超导的基本知识和超导领域研究的前沿。可以说，该书描述的是一个超导大时代，是超导领域从传统的巴丁-库珀-施瑞佛理论主导的旧时代，迈向高温超导新时代的一本著作，将是社会公众、学生和初入超导领域工作人员的一本难得的资料书。——南京大学物理学院教授、超导物理与材料研究中心主任 闻海虎该书用通俗有趣的语言，把超导的神奇和前世今生完整全面地呈现了出来，普及了超导知识，介绍了背后的人物、历史和趣事，开卷有益，值得拥有。——中国科学院物理研究所研究员、超导国家重点实验室主任 周兴江超导物理发展逾百年，是一部波澜壮阔、激动人心的科学探索史。该书以生动的语言描绘了其中一个个美妙的现象、深邃的理论、新奇的材料和鲜活的人物，令人耳目一新。——清华大学教授、物理系主任 王亚愚一部可以媲美文学作品的科普佳作，科学、文化与人物被巧妙地编织在一个个精彩的历史故事中。——中国科学院院士、中国科普作家协会理事长 周忠和名家书评超导的时代，时代的超导——《超导小时代》书评姬扬 2022.3.24超导就是超导电性，指的是一些材料在低温下表现出来非常特殊的性质：它们传输电流的时候没有任何阻力，既不会发热，也就不会浪费能量。超导现象发现于一百多年前，包含了丰富的物理内容，具有广泛的应用场景，吸引了许多科学家和工程师的关注。近年来，许多有关的应用逐渐进入公众的视野，越来越多的人开始关心超导。《超导小时代》是一本关于超导的科普书，作者是中国科学院物理研究所的罗会仟老师。正如副标题《超导的前世、今生和未来》所示，全面地介绍了超导的历史和现状，并对未来做了一些展望。我跟会仟是老朋友了，因为我们既是搞物理研究的大同行，也是对科普感兴趣并做了些相关工作的爱好者。这几天，我把这本书又读了一遍，有了更多的收获。《超导小时代》是一本刚刚出版的新书，为什么要说“又读了一遍”呢？因为我五六年前就在《物理》杂志上、在他的博客里读过这里的大部分内容。那时候，他差不多每个月都会写一篇关于超导的科普文章，以通俗易懂的方式介绍超的基本知识、发展历程和前沿进展。当时他应该就有将来汇集出版的计划，现在这本书的内容基本上依照当初文章的排序，但是保持了以前的特色（比如说，全书一个公式也没有，很有科普书籍的样子，但是又有很多参考文献，这是科学论文的范儿），增加了一些内容（具体增加了哪些，我也没有考证，但可以肯定的是，图片增加了很多，好些还是重新绘制的）。罗会仟老师是研究超导物理的专家，从事相关领域的学习和工作差不多有二十年了。从《作者自序》里，可以了解到他和超导的关系经历了三个阶段，为超导着迷（大学）、与超导结缘（读研）、和超导相恋（工作），他也幸运地赶上了铁基超导的研究热潮，十几年来发表了上百篇高水平的研究论文。他对超导的感情很深，《后记》里说这本书的构思开始于2009年，动笔于2015年，用了三年时间完成初稿，又用了三年才修改完毕，以书的形式和大家见面。以前的中学物理对超导的介绍是一带而过，只提到它没有电阻，但是要在很低的温度下工作，现在的中学物理会提及一些应用，科普文章里会讲到超导得过好几次诺贝尔奖，但是讲的都很零散。本书的第一章“启蒙时代”从远古的神话讲到科学的萌芽，从中国和古希腊对电和磁的最早观察，讲到现代西方科学发现电和磁的奥秘，可以让你大致了解与超导有关的科学历史（超导的“前生”）。第二章“金石时代”介绍了低温技术的发展、超导现象的发现和超导理论的建立，从昂尼斯把氦气液化并发现汞的超导电性，讲到超导体的完全抗磁性和宏观量子干涉效应，从几个成功的唯像理论讲到诸多失败的理论尝试（参与者不乏爱因斯坦、玻尔、海森堡和费曼这样的大科学家），最后迎来了巴丁、库珀和施隶弗的成功理论（BCS超导微观理论）。这两章的内容写得都很通俗易懂，感兴趣的中学生也可以理解，但有些细节即使我也是第一次知道，比如说，爱因斯坦、埃伦弗斯特、朗之万和外斯等著名物理学家和昂尼斯的交往很是密切，有一张照片显示他们一起在昂尼斯的家里讨论问题，小黑板上似乎还写着量子力学的公式。我比会仟虚长几岁，也跟超导有些瓜葛。我参加过1987年的全国中学生物理竞赛，有一道题现在我还记得：“近年来，人们制成了高转变温度的超导材料，其中一种成分上钇、钡、（ ）、（ ）四种元素，据报导，我国研制的这类超导材料的零电阻温度已经达到（ ）K左右。在这类超导材料出现以前，超导材料的零电阻温度只达到（ ）左右。”这是我首次听说高温超导，中国科学家在超导研究的舞台上引起了世界的关注。这部分内容出现在第四章“黑铜时代”，里面不仅介绍了柏诺兹和缪勒发现铜氧化物高温超导材料的历程（包括艰苦的探索和轻松的获奖，“成如容易却艰辛”），还讲了竞争激烈、燃遍全世界的高温超导研究热潮，不仅有许多参与者的情况，还重新绘制了一些当年的数据图片，以及赵忠贤老师在美国物理年会上做大会报告后回家骑三轮车拉蜂窝煤的照片。这些内容，以及第三章“青木时代”里介绍的各种奇形怪状的超导材料和千奇百怪的物理性质，我多少都知道一些，因为我碰巧在科大物理系低温物理专业学习过一年。我觉得，任何感兴趣的大学生，都可以理解这两章的大部分内容（即使中学生也可以理解许多），但是其中也有很多我初次了解的内容（还有一些我现在也不大看得懂的部分）。我自己不研究超导，但是2008年铁基超导研究的热潮，当时我就感受到了。我的一些同事和朋友从事相关方面的研究，我也在会议上听到过许多故事，当然，罗会仟老师有亲身经历，他在第五章“白铁时代”讲的要全面得多，从中可以看到很多新知识，看到我国许多科学家做出的贡献，当然我们也会问，我国的超导研究力量这么强，但为什么最早发现铁基超导的是日本科学家细野秀雄呢？另外，我要警告读者，这一章有些过于前沿，一些图片似乎取自学术文章（也许是综述性的学术文章），当你遇到看不懂的部分，可以考虑像我那样直接跳过去算了。从1911年昂尼斯发现超导现象开始，超导研究已经有100多年了，诺贝尔物理学奖都颁发过5次了，但是超导研究依然长盛不衰，室温超导的梦想仍然没有实现。最后一章“云梦时代”介绍了当前研究的最新进展，包括“压力对超导的调控”（2020年在学术期刊Nature上发表的一篇文章声称，在高压条件下实现了15摄氏度的超导电性），超导的研究仍然大有可为！上面只是一些浮光掠影的介绍，这本书里还有很多有趣的内容。比如说，有趣的演示（磁悬浮的青蛙，“飞毯”上的老鼠），扎实的应用（医院里的核磁共振，无损耗输电的高温超导线缆），先进的理念（超导量子计算，超导太赫兹系统），更多的理论（这个我就不介绍了），甚至还有很多宣称实现了室温超导电性的乌龙事件（这个很多也很有趣，我就不剧透了）。总之，《超导小时代》是一本很有趣关于超导的科普书，任何关心超导的人，都可以看一看。无论中学生还是大学生，无论是专业人士还是普通读者，都可以有所收获，而且每个人的收获可能各不相同。即使你是打算从事超导研究工作的研究生，也可以从中获益，也许收获还更大呢——因为这里的一些内容简直就是来自科学前沿的现场报导！图书目录
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第1章启蒙时代
1慈母孕物理：物理研究的起源
2人间的普罗米修斯：电学研究的历史
3鸡蛋同源：电磁学的背景知识
4电荷收费站：电阻的基本概念
5神奇八卦阵：材料结构与电阻的关系
6秩序的力量：材料磁性结构与物性
第2章金石时代
7冻冻更健康：低温物理的发展
8畅行无阻：超导零电阻效应的发现
9金钟罩、铁布衫：超导完全抗磁性的发现
10四两拨千斤：超导磁悬浮的基本原理
11群殴的艺术：超导量子干涉的原理和应用
12形不似神似：超导唯象理论
13双结生翅成超导：超导微观理论
14炼金术士的喜与悲：超导材料的早期探索
第3章青木时代
15阳关道、醉中仙：氧化物超导体
16胖子的灵活与惆怅：重费米子超导体
17朽木亦可雕：有机超导体
18瘦子的飘逸与纠结：轻元素超导体
19二师兄的紧箍咒：二硼化镁超导体
第4章黑铜时代
20“绝境”中的逆袭：铜氧化物超导材料的发现
21火箭式的速度：突破液氮温区的高温超导体
22天生我材难为用：铜氧化物超导体的应用
23异彩纷呈不离宗：铜氧化物高温超导体的物性(上)
24雾里看花花非花：铜氧化物高温超导体的物性(下)
25印象大师的杰作：高温超导机理研究的问题
26山重水复疑无路：高温超导机理研究的困难
27盲人摸瞎象：超导研究的基本技术手段
第5章白铁时代
28费米海里钓鱼：铁基超导材料的发现
29高温超导新通路：铁基超导材料的突破
30雨后春笋处处翠：铁基超导材料的典型结构
31硒天取经：铁硒基超导材料
32铁匠多面手：铁基超导材料的基本性质
33铜铁邻家亲：铁基和铜基超导材料的异同
34铁器新时代：铁基超导材料的应用
第6章云梦时代
35室温超导之梦：探索室温超导体的途径与实现
36压力山大更超导：压力对超导的调控
37超导之从鱼到渔：未来超导材料探索思路
38走向超导新时代：超导机理和应用研究的展望
后记
■ 扩展阅读室温超导引爆全网？！科学家：淡定！| 罗会仟
室温超导是真的吗？如果是真又会怎么样？| 罗会仟再度刷屏的“室温超导”靠谱不？不日见分晓 | 返朴■ 作者简介罗会仟1982年生于江西南康，2004年毕业于北京师范大学物理系，2009年在中国科学院物理研究所获理学博士学位，之后留所工作至今。主要从事高温超导机理的实验研究，已发表学术论文百余篇。科普代表作有：《“无理”的物理》《水煮物理》《十万个为什么》（第六版 物理卷）、《物理学的足迹》等。作品获首届全国青年科学博客大赛“最佳科学博客奖”、第四届“中国科普作家协会优秀科普作品奖”金奖、2018年度上海市科技进步奖二等奖等。
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