2020 年、ロチェスター大学の物理学者であるランガ ディアスと彼の同僚は、センセーショナルな結果を Nature に発表しました。 、その表紙に掲載されています。彼らは、室温超伝導体を発見したと主張しました。これは、特別な冷却システムを必要とせずに電流が摩擦なく流れる材料です。それは極度の圧力の下で鍛造された炭素、硫黄、および水素のほんの一片に過ぎませんでしたが、いつの日かこの材料が、MRI 装置、リニアモーターカー、アトムスマッシャー、および核融合用の無損失電力網と安価な磁石を可能にする変種につながることが期待されていました。原子炉。
結果への信頼は今や蒸発しつつあります。月曜日 自然 ディアスのチームが主張していた超伝導の2つの重要な兆候の1つに対する信頼を損なう、過去2年間に他の科学者が提起したデータの問題を引用して、研究を撤回した. 「この結果については、しばらくの間、多くの疑問がありました」と、フロリダ大学の凝縮系実験物理学者 James Hamlin は言います。しかし、カリフォルニア大学サンディエゴ校 (UCSD) の理論物理学者であり、長年この研究を批判してきた Jorge Hirsch は、撤回は十分ではないと述べています。彼は、それが科学的不正行為の証拠であると彼が言うことを覆い隠していると信じています. 「これは本当の問題だと思います」と彼は言います。 「『ああ、それは意見の相違だ』として放置することはできません。」
その Nature では撤回は異常でした 編集者は、この論文の 9 人の著者全員の異議に一歩踏み出しました。 「私たちは自分たちの仕事を支持しており、実験的および理論的に検証されています」と Dias 氏は言います。ネバダ大学ラスベガス校の物理学者で、この共同研究のもう一人のシニア メンバーであるアシュカン サラマットは、撤回は電気抵抗の低下に疑問を呈していないと指摘する。彼は次のように付け加えています。 編集委員会」
ディアスのチームによって開発された炭素質硫黄水素化物 (CSH) を含む、水素化物と呼ばれるクラスの超伝導材料に対する興奮が高まる中、撤回が行われました。地球の中心よりも高い圧力下では、水素は超伝導金属のように振る舞うと考えられています。水素に他の元素を加えて水素化物構造を作ると、「化学圧力」が増加し、外部圧力の必要性が減り、ダイヤモンド アンビル セルと呼ばれる小さな実験用万力で超伝導が達成可能になります。ローマ・サピエンツァ大学の理論物理学者であるリリア・ボエリは、「これらの水素化物は、わずかに低い圧力での金属水素の一種の実現です」と述べています。
2015 年、マックス プランク化学研究所の実験物理学者である Mikhail Eremets と同僚は、最初の超伝導水素化物を報告しました。水素と硫黄の混合物で、巨大な圧力下で、臨界温度 (Tc) で電気抵抗が急激に低下しました。 ) の 203 K (–70°C)。これは室温にはほど遠い温度でしたが、ほとんどの超伝導材料の Tc よりは高かったのです。一部の理論家は、混合物に 3 番目の要素を追加することで、研究者が操作できる新しい変数が得られ、周囲の圧力 (または室温) に近づけることができると考えていました。 2020 年の 自然 ディアスと同僚は、炭素を加え、ダイヤモンドアンビルセルで混合物を粉砕し、レーザーで加熱して新しい物質を作成しました。彼らは、288 K (15°C) の Tc (ほぼ室温) と 267 ギガパスカル (地球の中心の圧力の約 75%) の圧力で抵抗が急激に低下したことをテストが示したと報告しました。
しかし、多くの超電導の主張が行き来する分野では、抵抗の低下だけでは十分とは考えられていません。ゴールド スタンダードは、超伝導体のもう 1 つの重要な属性の証拠を提供することです。それは、超伝導体が Tc を超えて超伝導になるときに印加された磁場を追い出す能力です。ダイヤモンドアンビルセルでその効果を測定することは実際的ではないため、水素化物を扱う実験者は、「磁化率」と呼ばれる関連する量を測定することがよくあります。それでも、彼らは小さなワイヤーやサンプル、莫大な圧力、金属製のガスケットやその他の実験用コンポーネントからのバックグラウンド磁気信号と戦わなければなりません. 「太陽が出ているときに星を見ようとしているようなものです」とハムリンは言います。
この研究の磁化率データが撤回の原因でした。チームメンバーは、バックグラウンドシグナルを差し引いた後に感受性シグナルが現れたと報告しましたが、生データは含まれていませんでした。批評家は、チームが「ユーザー定義」の背景、つまり測定された背景ではなく、想定された背景に依存していると不満を漏らしました。しかし、Salamat 氏によると、背景は実験的に測定するのが非常に難しいため、高圧物理学ではユーザー定義の背景に依存するのが一般的です。
いくつかの批判に応えて、ディアスとサラマットは 2021 年に論文を arXiv 物理プレプリント サーバーに投稿しました。それには未加工の感受性データが含まれており、バックグラウンドがどのように差し引かれたかを説明することを目的としていました。コーネル大学の量子材料物理学者であるブラッド・ラムショウは、「それは答えよりも多くの疑問を投げかけました。 「生データから公開データに至るプロセスは、信じられないほど不透明でした。」
他の水素化物超伝導の主張を批判してきたハーシュは、より強い非難を行った。彼は、Dias と Salamat によって提示された公開データの一部は滑らかな多項式曲線で表すことができ、ノイズの多い実験室での測定では不可能であると述べています。 「それらはねつ造されたものだと思います」とハーシュは言います。彼はまた、2009 年の Physical Review Letters のデータとの疑わしい類似点にも注目しました。 高圧下でのユウロピウムの超伝導に関する論文。 Nature と 1 人の著者を共有したその研究 論文は、磁化率データが不正確だったため、昨年撤回されました。
プレプリントで、Hirsch は Dias の研究を叩き続けました。2 月に、彼は arXiv への投稿を一時的に禁止されたほどです。彼はまた、ロチェスター大学にも苦情を申し立てた.今月、Hirsch と別の批評家、ジュネーブ大学の凝縮物質物理学者である Dirk van der Marel は、Dias 研究の感受性データは「病的」であるという結論を発表しました。ファンデルマレルは自然に元気づけられています 撤回。 「何かが深刻に間違っていると信じているのは、あなただけではないことを知ってよかったです」と彼は言います。
ディアス氏によると、チームは論文を Nature に再提出する予定です バックグラウンド減算なし。彼は、生データだけが磁化率の変化を示していると言います。 Salamat はまた、Hirsch と Van der Marel は高圧的な実験家ではないことにも言及しています。 「私たちは、彼らの行動の一部が個人攻撃に転じたと信じています」と彼は言います。 「遠くから泥を投げつけられるようなことは絶対にありません。」ディアスはヴァン・デル・マレルとヒルシュの学科長とUCSDの学部長に「停止と中止」の手紙を送った。
Eremets は、CSH については Dias の研究が依然として正しい可能性があると述べています。しかし、彼は結果を再現するために少なくとも 6 回試みましたが、失敗しました。 Dias のチームは実験プロトコルの基本を共有しましたが、Eremets は、CSH 混合物に使用した炭素の種類など、詳細についてはあまり積極的ではなかったと述べています。ボエリは同意します。 「もっと注意深く、データを共有し、サンプルを共有する人がたくさんいます」と彼女は言います。
Salamat は、同僚が研究室に来て、彼らの方法とプロトコルを観察することを歓迎すると言います。 「私たちはオープンドアポリシーを持っています。」そして彼は、7 月に公開された CSH 複製を指摘しています。しかし、評論家はその独立性に疑問を呈しています。なぜなら、それは Salamat のグループによって率いられ、Nature と同じ著者の多くが含まれているからです。 紙。
ディアスとサラマットは減速していません。デュオは、商用の室温超伝導体を追求する会社、Unearthly Materials を共同設立しました。この夏の会議で、ディアスは新しい水素化物化合物における超伝導の主張を発表した。それらの主張が公表されるまで彼はコメントを控えたが、「我々は2020年の研究から前進した」と述べた。 Salamat 氏は、「私たちは、高温超伝導の新時代の瀬戸際に立っています」と付け加えています。
Eremets は、Dias の新しい超伝導体が精査に耐えられるか懐疑的です。 「これはどのように可能ですか？彼が触れるものはすべて黄金に変わる。」しかし彼は、骨の折れる再現に裏打ちされた科学の忍耐強い研究が、疑わしい主張から水素化物の本当の約束を選別するだろうと確信している. 「科学はこれらのことを恐れていません」と彼は言います。 「遅かれ早かれ、真実が明らかになるでしょう。」
