“神奇”材料LK-99的第一批重複實驗結果陸續公佈。這是一種被韓國科研團隊等人員宣稱具有室溫超導性能的銅摻雜鉛磷灰石材料。在LK-99的兩篇論文於7月22日上午首次在預印本網站公開約一周後，目前至少又有三篇與LK-99相關的新論文在預印本網站arXiv上公開。

其中兩篇來自中國，分別由來自北京航空航天大學材料科學與工程學院和中國科學院金屬研究所瀋陽材料科學國家研究中心的科研人員完成；另一篇來自美國，由美國勞倫斯伯克利國家實驗室研究員西尼德·M·格里芬（Sinéad M． Griffin）完成。

LK-99的理論模型正確，但難製備出成功的樣品，尚未被成功復現？

8月1日，前述研究LK-99的一篇論文的通訊作者、中國科學院金屬研究所孫岩研究員和劉培濤研究員告訴澎湃科技，他們主要進行了理論計算，從計算結果來看，LK-99有室溫超導的可能性；從能帶的角度，給出了一些解釋，“但是不confirm（但這不是證實）”。

孫岩同時表示，“理論和實驗還是有gap（區隔）的”，“這沒法預測，只能說，它有（室溫超導）這種機率”，但LK-99到底能不能在室溫常壓條件下真正地進入超導態，還需要在實際的實驗中進行檢驗。

前述論文中，西尼德·M·格里芬表示，通過密度泛函理論計算，發現LK-99模型存在超導體家族中高轉變溫度的共同特徵。

而北京航空航天大學材料科學與工程學院研究團隊對合成的LK-99檢測發現，它的室溫電阻不為零，也沒有觀察到它發生磁懸浮。該論文稱，上述材料表現出的表現出特徵類似半導體，而非超導體。

除了上述論文，還有網友公開實驗數據和視頻稱，重複實驗中合成的LK-99表現出一定的抗磁性，但未觀察到超導現像或超導磁懸浮現象。

北航論文：未發現LK-99具有超導性

據澎湃新聞此前報導，7月22日上午，韓國量子能源研究中心公司相關研究團隊在預印本網站上陸續提交兩篇類似的論文，宣稱一種命名為LK-99的銅摻雜鉛磷灰石材料擁有“室溫+常壓”超導能力，系全世界首款室溫常壓超導材料。但其目前公佈的實驗數據被認為不足以證明LK-99系超導體，因而受到質疑。隨後，國際上多個研究團隊嘗試合成LK-99，以驗證其實驗結果。

7月31日16時13分，北京航空航天大學材料科學與工程學院劉知琪教授團隊在預印本網站arXiv上提交了標題為《由Pb2SO5和Cu3P燒結而成的Pb10-xCux（PO4）6O中的半導體傳輸》（Semiconducting transport in Pb10-xCux（PO4）6O sintered from Pb2SO5 and Cu3P ）的論文。該論文稱，他們根據韓國團隊公佈的方法合成了LK-99，但沒有發現其具有超導性。

該論文的另一位通訊作者是Peixin Qin。

該論文稱，儘管他們合成的LK-99與韓國團隊先前報導的LK-99的結構數據一致，但他們沒有檢測到其超導性，相反，反而發現了類似半導體的特性；該材料在室溫下的電阻率約為1.94×10^4Ω/cm。

此外，研究團隊在論文中指出，當他們把壓制的前述LK-99顆粒在室溫下置於磁體頂部時，沒有發現排斥現象，也沒有觀察到磁懸浮現象。“這些結果表明，聲稱改性的鉛磷灰石中存在室溫超導體的說法可能需要更仔細地重新審查，特別是在電傳輸特性方面。”

中國科學院金屬研究所論文：銅的摻雜致絕緣體向金屬轉變

7月29日18時04分，中國科學院金屬研究所研究員劉培濤在預印本網站arXiv上提交了標題為《關於Pb10-xCux（PO4）6O （x=0， 1） 電子結構的第一性原理研究》（First-principles study on the electronic structure of Pb10−xCux（PO4）6O （x=0， 1） ）的論文。

該論文稱，為了闡明銅的摻雜效應，研究團隊使用第一性原理計算研究了LK-99及其母體化合物的電子結構，“我們的結果表明，母體化合物Pb10（PO4）6O是絕緣體，而銅的摻雜會引起絕緣體-金屬轉變，從而引起體積收縮。”“LK-99在費米能級附近的能帶結構具有半填充平坦帶和全佔據平坦帶的特徵。這兩個平坦帶既來自1/4佔據的氧原子的2p軌道，也來自Cu的3d軌道與其最近相鄰氧原子的2p軌道的雜化。”

值得注意的是，研究團隊在上述兩個平坦帶上觀察到四個範霍夫奇點，“這表明在低溫下電子對結構畸變的不穩定性。”

研究人員發現，在考慮的摻雜元素中，與銀相比，金表現出與銅更相似的摻雜效應。“我們的工作為未來研究LK-99獨特電子結構在超導電性中的作用打下基礎。”

美國勞倫斯伯克利國家實驗室論文：理論上有超導高轉變溫度的特徵

7月31日17時58分，美國勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）研究員西尼德·M·格里芬在預印本網站arXiv提交了標題為《銅摻雜的鉛磷灰石中相關孤立扁平帶的起源》（Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite）論文。

西尼德·M·格里芬在論文中表示，最近一份關於LK-99在常壓下的室溫超導性的報告激發了人們對何種材料和何種機制可實現高溫超導性的興趣。她對銅摻雜的鉛磷灰石材料LK-99進行了密度泛函理論計算，確定了其在費米級上相關的孤立平帶，“這是已建立的超導體家族中高轉變溫度的共同特徵。”

她認為，這些孤立帶起源自銅離子引起的結構畸變和鉛孤對子的手性電荷密度波。“這些結果表明，一個最小的雙帶模型可以涵蓋該系統中的大部分低能物理。”

也就是說，她認為，計算結果顯示，LK-99可能存在超導性能。該論文稱，如果銅離子取代鉛離子的位置合適，相關化合物可以顯示出高溫超導體的許多關鍵特徵。但在獲得大塊超導樣品時，銅離子完成上述取代，存在挑戰性。“儘管如此，鑑於這些誘人的理論特徵和有一定可能性的高溫超導性的實驗報告，我希望這一類新材料的發現，能夠推動對摻雜磷灰石礦物的進一步研究。”

附論文鏈接：

1．韓國論文1：https://arxiv.org/abs/2307.12008

2．韓國論文2：https://arxiv.org/abs/2307.12037

3．北航論文：https://arxiv.org/abs/2307.16802

4．中國科學院金屬所論文:https://arxiv.org/abs/2307.16040

5．美國勞倫斯伯克利國家實驗室論文：https://arxiv.org/abs/2307.16892