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[教育] 室温超导体理论又双叒叕遭质疑 美国超导研究者被指伪造数据和剽窃论文

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江南书虫 发表于 2023-8-2 11:43:55 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
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就在韩国团队宣称实现室温超导的消息在全球刷屏之际，早于他们宣布实现室温超导的美国团队，却被指伪造数据和剽窃论文。
今年3月份，美国罗彻斯特大学物理学家兰加·迪亚斯(Ranga Dias)在《自然》杂志上刊文，宣称稀土金属镥在与氮和氢结合后，在21摄氏度的室内温度下成为超导体。这篇论文迅速引发关注，迪亚斯的发现也多次受到其他科学家和实验室的质疑，最近他被指伪造数据和剽窃论文。
室温超导体理论又双叒叕遭质疑 美国超导研究者被指伪造数据和剽窃论文 第1张图片


迪亚斯团队将这种物质命名为“reddmatter”，这是2009年电影《星际迷航》中一种虚构的宇宙物质，它形成了黑洞。研究人员发现，这种物质在被压缩时会从明亮的蓝色变成鲜艳的红色。
长期以来，常温常压下的超导性始终是工程师和物理学家追求的目标，它可以消除电流通过导线时产生的能量损失，从而改变电子和工程领域。具有这种质量的材料需要超低温或粉碎压力才能表现出这种“超导”行为，这使得它们昂贵且不容易生产，更无法被广泛使用。
几位物理学家和实验室在仔细研究了迪亚斯3月份发表的研究数据，并通过实验重复了该团队的方法后，不相信该团队找到了凝聚态物理学家追求的“圣杯”。一个团队证实，迪亚斯实验室提供的两个样品中有一个具有超导性，但其他物理学家表示，他们的测量结果可能是电气连接松动所致。
休斯顿莱斯大学凝聚态物理学家道格拉斯·纳特尔森(Douglas Natelson)谈到这些实验时说:“我们还在等待室温下的超导性被证实。”
《自然》杂志的一位发言人表示，该杂志正在评估人们提出的上述担忧。
这是围绕迪亚斯及其发现遭遇的最新质疑。在多位物理学家指出关键实验数据存在特殊性后，《自然》杂志去年撤回了迪亚斯在2020年发表的论文，该论文当时声称另一种材料也具有超导性。两位物理学家收集的证据表明，迪亚斯在华盛顿州立大学发表的博士论文中，约有五分之一的内容与其他出版物的内容相符。今年7月，《物理评论快报》杂志告诉迪亚斯和他的合著者，在内部审查确认数据造假后，有必要撤回2021年的一项研究。
室温超导体理论又双叒叕遭质疑 美国超导研究者被指伪造数据和剽窃论文 第2张图片


“我没有看到任何证实超导性存在的数据，”瑞士日内瓦大学的物理学家兼名誉教授德克·范德马雷尔（Dirk van der Marel）说，他分析了迪亚斯过去的工作，并指出了不一致之处。
迪亚斯没有回复置评请求，但他通过发言人否认存在捏造或操纵数据行为，也没有从事任何科学不端行为。关于迪亚斯的博士论文，罗彻斯特大学的一位发言人在一份声明中表示，迪亚斯“已经对这些错误承担了责任，并正在与他在华盛顿州立大学的论文导师一起修改论文”。
华盛顿州立大学的一名发言人说，校方知道有关迪亚斯博士论文剽窃的指控。罗切斯特大学对2020年被撤回的《自然》研究进行了两次调查，但没有发现“支持这些担忧的证据”，并补充说，该校领导知道2021年的研究可能被撤回。
今年3月的研究是迪亚斯及其合著者、拉斯维加斯内华达大学物理学家阿什坎·萨拉马特(Ashkan Salamat)提出的第二大超导理论。2020年，他们领导的一个团队描述了另一种材料在室温下的超导性。这种材料被激光击中，在钻石之间被压碎，达到与地核相似的极端压力。
这项研究结果被称赞为突破性进展，但该论文在2022年9月被《自然》撤回，因为包括范德马雷尔在内的其他物理学家指出了他们认为不合理的数据。根据该网站上发布的撤回声明，包括萨拉马特在内的该研究作者表示，论文中的数据支持他们的关键主张，并不同意撤回该研究的决定。
几个月后，约翰霍普金斯大学的物理学家彼得·阿米蒂奇(Peter Armitage)在查看3月份描述“reddmatter”的数据时说，他发现了不一致之处。
超导体的特征是在特定温度、压力下电阻为零。《自然》杂志研究中的一张图表显示，随着不同磁场的开启，“reddmatter”在温度略有变化的情况下电阻降至零。
当阿米蒂奇利用研究中提供的数据自己绘制观察结果时，他得到了一条不同的曲线，其中电阻逐渐变细，而不是变平。他说：“这是个大问题。”
“它看起来一点也不像超导体，”马里兰大学马里兰量子材料中心主任约翰皮埃尔·帕格里昂(Johnpierre Paglione)说，他也检查了这些数据。
令物理学家们感到困惑的是，迪亚斯及其团队似乎减去了剩余的电阻值，人为使其为零。但阿米蒂奇、帕格里昂和其他物理学家说，这一步是不合理的。
但根据预印本论文网站arXiv上同行评议前发表的一篇论文，伊利诺伊大学芝加哥分校的一个团队通过测量迪亚斯团队提交的样本，表示他们观察到了超导行为。
伊利诺伊大学芝加哥分校的材料化学家和物理学家罗素·赫姆利(Russell Hemley)说:“我们的发现与他们在《自然》杂志上发表的研究结果非常吻合。”当海姆利的团队在压力下测量一个样本的电压时，他们看到迪亚斯及其团队观察到的温度范围下降到零。第二个样本没有这样的表现。
但是帕格里昂和纳特尔森指出，他们的电阻图中有一些痕迹（凸起和凹陷),使他们怀疑零电阻是由于在严格条件下不正确的电测量造成的。
帕格里昂感到困惑的是，赫姆利和他的团队没有在其他各种条件下观察到超导行为。“如果这是在我的实验室里观察到的，我们会做所有可能的测量来验证或反驳超导的说法，特别是考虑到它的重要性，”他说。
赫姆利表示，其他测试正在进行中。
有些制造这种材料并在《自然》杂志上重复实验过程的实验室声称，他们在非极端条件下没有看到超导性。
与此同时，中国南京大学的另一个研究小组制作的样品在压力下从蓝色变成紫色再变成粉红色，但在接近环境的条件下没有看到超导性。
赫姆利的团队测量了迪亚斯的样品，他说，这些团队可能错过了这种现象，因为这种材料很难制造，而且对存在的元素组合非常敏感。他说:“合成过程相当棘手，所有的步骤还没有被完全理解。”
几位物理学家推测，在这些实验中捕捉到的现象并不是超导性，而是当镥金属中的原子重新排列时观察到的电阻变化。这种内部变形是许多稀土金属一个众所周知的特征：在一定的温度、压力或氢的临界浓度下，材料从光滑的导电体转变为具有更高电阻的绝缘体。
迪亚斯和萨拉马特在全球范围内申请了多项专利，并成立了一家名为Unearthly Materials的公司，专门制造超导体。根据研究公司PitchBook的数据，该公司已经筹集了约1700万美元的资金。
上周，来自韩国研究所和弗吉尼亚州威廉与玛丽研究所的另一组科学家声称，他们在含铜的铅化合物中看到了没有极端条件的超导性。但科学家们表示，他们对这一发现持怀疑态度，这些发现是在同行审查之前发布在arxiv上的。
与此同时，物理学家们正在等待另一次撤回。根据《华尔街日报》看到的文件，《物理评论快报》的高级编辑在7月份告诉迪亚斯、萨拉马特及其合著者，有必要撤回2021年的一项研究，因为一项调查证实了“伪造数据的指控”。
一名拉斯维加斯大学发言人表示，该校意识到对《物理评论快报》研究的持续审查，并致力于维持研究诚信的最高标准。
佛罗里达大学的物理学家詹姆斯·哈姆林(James Hamlin)曾提醒研究作者和期刊编辑注意一张图表，该图表与迪亚斯2013年论文中的图表相似，尽管每张图表都描述了不同材料下的观察结果。
哈姆林和西蒙·金伯(Simon Kimber)表示，他们发现迪亚斯2013年的论文与其他十几篇论文有相似之处。金伯是迪亚斯在《物理评论快报》上发表的论文的合著者。哈姆林说：“这其中有规律可循。” （文/金鹿）
https://www.wsj.com/articles/room-temperature-superconductivity-plagiarism-df591741


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