LK99最新研究北大宣布下场！发布论文“LK99半悬浮是因为铁磁？”

在今天中午一点左右，北大量子材料学中心郭凯臻等人在arxiv发文章说LK99有铁磁性，而这是否意味着LK99室温超导的乌龙？LK-99 类合成样品的铁磁半悬浮

摘要翻译：

我们成功地使用固相烧结法合成了多晶LK-99样式的陶瓷样品。粉末X射线衍射显示，主要成分为Pb10−xCux(PO4)6O和Cu2S，与最近的报道一致 [arXiv:2307.12037; arXiv:2308.01192]。在一些小的薄片碎片中，我们成功地在Nd2Fe14B磁铁上观察到了“半悬浮”现象。通过对这些小碎片以及没有表现出半悬浮现象的大块样品进行磁化率测量，我们表明样品普遍含有弱但明确的软铁磁性成分。我们认为，加上小碎片的显著形状各向异性，这种软铁磁性足以解释在强垂直磁场中观察到的半悬浮现象。我们的测量结果不显示出迈斯纳效应，也没有零电阻现象，因此我们认为样品不具备超导性。

结论翻译：

总结起来，我们在类似LK-99的合成样本中观察到了类似半导体的非超导电特性，以及从混合产物的不同相中产生的顺磁性和软铁磁性特性。我们的结果表明，在解释半悬浮观测作为净浮力（进一步地，作为迈斯纳效应的证据）时，需要谨慎对待。在Pb-Cu-PO体系中存在铁磁性有些出乎意料，因为我们不了解之前有关类似特性的材料的报道。最近的计算揭示了Pb10−xCux(PO4)6O中类似平带的电子结构，这可能会引发这种自发性铁磁性，需要进一步的研究验证。

但是这一结论遭到了知名大佬洗知溪的质疑：

北大这也是急了啊，完成度这么低的工作也往外放？好多数据都没认真处理，回线的大场数据都不重合，图S2竟然还是手绘图，一点都不美化一下？估计也就是占坑的第一篇，后面要么会原文修改，要么还会有新文章。
这个解释基本上就是我们最开始的那个解释，一部分顺磁，一部分抗磁，所以一部分贴着，一部分弹起来。的确是很容易想到的一种直观解释。
但是，讲它是弱铁磁，这个有点牵强，哪有磁化率那么小的铁磁，磁场加到3T了都不饱和？那个零场剩磁感觉只是测量误差，实在太小了。如果一定要解释成铁磁，最多也就是形成了一些小磁畴，所以磁化率才会这么小。而且铅磷铜氧这个排列组合，怎么做出铁磁来呢？
也不符合物理直觉。哪有铁磁和抗磁在同一个样品里的，除非铁磁超导体。而且10Oe下还是先出抗磁信号？这铁磁就太弱了吧，连抗磁都压不住啊。
图5的那个回线，跟东大的回线有点相像，有可能也存在某种反铁磁相。只不过他们的样品更小，测得的结果更弱。
当然，北大这个结果最有趣的一个点，是没有扫MH之前的那条MT，显示的是抗磁性。扫完了MH再去测MT，显示的是铁磁性。这个信息或许能揭示里面发生了什么。
一个新合成出来的样品，没有放进较大的磁场前，它的所有自旋是完全随机分布的。一旦放进了大磁场下，它就会形成磁畴，自旋分布不再是随机。对于铁磁来说，除非加热到居里温度以上，否则这个磁畴就不会消失。
北大的结果讲，新出炉未加磁场的样品具有抗磁性，加过磁场之后再测就具有铁磁性。什么样的抗磁性会被磁场破坏呢？普通金属的抗磁性并不会受磁场影响，加了磁场再撤掉是立即恢复的。我暂时只能想到超导，因为只有超导的Cooper对会在大磁场作用下被破坏。而且一旦磁化以后，就不能再配对了，假定不是p波超导或三态配对的情况。那么其它还有什么抗磁性是不可逆的吗？需要懂行的专家指点一下了。
对于一个含有很多相的样品，那个最主要的相往往具有压制性。比如，如果一个样品是铁磁的，它就会自动排除超导相。因为与铁磁相近距离的自旋会感受到非常强的内部磁场，这个磁场比外加的磁场还要强得多，它会自动破坏可能的Cooper配对。所以通常情况下，铁磁和超导互不兼容。但也有例外，铁磁超导体就是个例子，这个时候，自旋是同方向配对的。
就北大这个样品来讲，从目前的数据看，我不太相信它是铁磁抗磁混合相，宁愿相信它是某种特殊的自旋液体、甚至自旋玻璃。考虑到里面有很多三角格子，自旋阻挫的可能性是存在的。
最后说一下图S2那个中学版的受力分析，这么画受力，这不得有个力矩吗？怎么可能平衡呢？而且，那个斥力为啥一定是竖直朝上的？

甚至被推上韩国人嘲讽：do your homework......