曹原发现的石墨烯,是常温超导吗?

频道:世界排名 日期: 浏览:2

这又是一个媒体乱报道的例子。

曹原的工作分为两篇文章,分别是《Correlated insulator behaviour at half-filling in magic-angle graphene superlattices》和《Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices》。

只需要看看摘要就知道,石墨烯“魔角”产生的超导距离常温超导还远得很:

曹原发现的石墨烯,是常温超导吗?

图中高亮的一小段:1.7 kelvin,也就是1.7开尔文。

曹原发现的石墨烯,是常温超导吗?

上图是电阻与温度之间的关系。可以看到,在角度为1.05度的「魔角」处,电阻会在1.7K左右的时候突然降低到零。这就是超导。

但是1.7K的温度,离「常温超导」还差得远呢!

0K到1K的温差,就相当于1摄氏度到2摄氏度的温差。而零摄氏度在开尔文温标下,相当于273K!所谓的「常温」,大概需要达到300K的转变温度才可以。

现在比较高温的超导体,大概能达到100多K的转变温度,也就是零下一百多度。即便是这么低,也已经是非常之高了。

那么,既然转变温度这么低,为什么能发顶级期刊呢?为什么是很好的工作呢?因为曹原的工作开启了一个新的范式——在二维、石墨烯六边形结构上的超导。

曹原发现的石墨烯,是常温超导吗?

前段时间还有另一个新闻,赵忠贤院士领导的铁基超导体获得了国家自然科学进步一等奖,温度其实也就40K。为什么就这么重要呢?因为这是一个全新的体系。在传统的BCS理论中,铁基很难产生高温超导。

他们的转变温度虽然低,但它们就像是新生的婴儿一样,不可限量。传统的铜基超导研究了这么多年,距离室温超导还非常遥远。开启一个新的体系、范式,找到更多的可能性,是非常重要的一件事。

曹原的工作就是这样的,通过二维结构的重叠,产生更大尺度的几何结构,进而产生超导。这是极为漂亮的工作,也同样开启了一个新的体系。

科学哲学家托马斯·库恩在他的名作《科学革命的结构》中也指出,科学的进步,常常不是渐进发展的,而是一个新范式代替旧范式的过程。由此可见,范式、体系,是极为重要的。提出新体系,即便性能不一定好,但永远都是重要的科学工作。