LK99最新研究北大宣佈下場！發佈論文“LK99半懸浮是因爲鐵磁？”

在今天中午一點左右，北大量子材料學中心郭凱臻等人在arxiv發文章說LK99有鐵磁性，而這是否意味着LK99室溫超導的烏龍？LK-99 類合成樣品的鐵磁半懸浮

摘要翻譯：

我們成功地使用固相燒結法合成了多晶LK-99樣式的陶瓷樣品。粉末X射線衍射顯示，主要成分爲Pb10−xCux(PO4)6O和Cu2S，與最近的報道一致 [arXiv:2307.12037; arXiv:2308.01192]。在一些小的薄片碎片中，我們成功地在Nd2Fe14B磁鐵上觀察到了“半懸浮”現象。通過對這些小碎片以及沒有表現出半懸浮現象的大塊樣品進行磁化率測量，我們表明樣品普遍含有弱但明確的軟鐵磁性成分。我們認爲，加上小碎片的顯著形狀各向異性，這種軟鐵磁性足以解釋在強垂直磁場中觀察到的半懸浮現象。我們的測量結果不顯示出邁斯納效應，也沒有零電阻現象，因此我們認爲樣品不具備超導性。

結論翻譯：

總結起來，我們在類似LK-99的合成樣本中觀察到了類似半導體的非超導電特性，以及從混合產物的不同相中產生的順磁性和軟鐵磁性特性。我們的結果表明，在解釋半懸浮觀測作爲淨浮力（進一步地，作爲邁斯納效應的證據）時，需要謹慎對待。在Pb-Cu-PO體系中存在鐵磁性有些出乎意料，因爲我們不瞭解之前有關類似特性的材料的報道。最近的計算揭示了Pb10−xCux(PO4)6O中類似平帶的電子結構，這可能會引發這種自發性鐵磁性，需要進一步的研究驗證。

但是這一結論遭到了知名大佬洗知溪的質疑：

北大這也是急了啊，完成度這麼低的工作也往外放？好多數據都沒認真處理，回線的大場數據都不重合，圖S2竟然還是手繪圖，一點都不美化一下？估計也就是佔坑的第一篇，後面要麼會原文修改，要麼還會有新文章。
這個解釋基本上就是我們最開始的那個解釋，一部分順磁，一部分抗磁，所以一部分貼着，一部分彈起來。的確是很容易想到的一種直觀解釋。
但是，講它是弱鐵磁，這個有點牽強，哪有磁化率那麼小的鐵磁，磁場加到3T了都不飽和？那個零場剩磁感覺只是測量誤差，實在太小了。如果一定要解釋成鐵磁，最多也就是形成了一些小磁疇，所以磁化率纔會這麼小。而且鉛磷銅氧這個排列組合，怎麼做出鐵磁來呢？
也不符合物理直覺。哪有鐵磁和抗磁在同一個樣品裏的，除非鐵磁超導體。而且10Oe下還是先出抗磁信號？這鐵磁就太弱了吧，連抗磁都壓不住啊。
圖5的那個回線，跟東大的回線有點相像，有可能也存在某種反鐵磁相。只不過他們的樣品更小，測得的結果更弱。
當然，北大這個結果最有趣的一個點，是沒有掃MH之前的那條MT，顯示的是抗磁性。掃完了MH再去測MT，顯示的是鐵磁性。這個信息或許能揭示裏面發生了什麼。
一個新合成出來的樣品，沒有放進較大的磁場前，它的所有自旋是完全隨機分佈的。一旦放進了大磁場下，它就會形成磁疇，自旋分佈不再是隨機。對於鐵磁來說，除非加熱到居里溫度以上，否則這個磁疇就不會消失。
北大的結果講，新出爐未加磁場的樣品具有抗磁性，加過磁場之後再測就具有鐵磁性。什麼樣的抗磁性會被磁場破壞呢？普通金屬的抗磁性並不會受磁場影響，加了磁場再撤掉是立即恢復的。我暫時只能想到超導，因爲只有超導的Cooper對會在大磁場作用下被破壞。而且一旦磁化以後，就不能再配對了，假定不是p波超導或三態配對的情況。那麼其它還有什麼抗磁性是不可逆的嗎？需要懂行的專家指點一下了。
對於一個含有很多相的樣品，那個最主要的相往往具有壓制性。比如，如果一個樣品是鐵磁的，它就會自動排除超導相。因爲與鐵磁相近距離的自旋會感受到非常強的內部磁場，這個磁場比外加的磁場還要強得多，它會自動破壞可能的Cooper配對。所以通常情況下，鐵磁和超導互不兼容。但也有例外，鐵磁超導體就是個例子，這個時候，自旋是同方向配對的。
就北大這個樣品來講，從目前的數據看，我不太相信它是鐵磁抗磁混合相，寧願相信它是某種特殊的自旋液體、甚至自旋玻璃。考慮到裏面有很多三角格子，自旋阻挫的可能性是存在的。
最後說一下圖S2那個中學版的受力分析，這麼畫受力，這不得有個力矩嗎？怎麼可能平衡呢？而且，那個斥力爲啥一定是豎直朝上的？

甚至被推上韓國人嘲諷：do your homework......