室温超导磷灰石合成的要点在哪里？

今天还是说说磷灰石室温超导研究进展，麦斯纳效应是真可爱呆和洗老师在年初确定，而零电阻效应目前正在确认中，虽然难度很大，因为，专业材料研究，不仅需要看到现象，更需要确认相关结构。
目前看来，新的磷灰石体系合成工艺中，最难的是硫处理工艺，涉及到未知相很多，而且，关系复杂，需要一一分析和验证。但是，只要研究思路清新，我们都能客服。下面有以下几个研究要点，需要大家先搞明白：

第一，从材料成分讲，我下面给出了磷灰石相图，图中大家可以看出，磷灰石的成份比例非常狭窄，左右成份范围内，都是生成纯三维晶体结构，而且都是不可改性的绝缘体（固体电解质），。由于可调整范围极窄，这是合成难度很大的一个原因。
第二，如果要合成出改性的磷灰石相，从元素周期表上看，二价的Pb只能用二价的铜替换（这个研究去年十月份基本搞清楚了，不可能引入富裕载流子），O的替换元素二价阴离子只有S，Se已经属于金属元素，其他非金属元素都不是二价，稍微替换都会改变结构，所以，目前只有硫适合。
第三，其实，之所以要保留磷灰相就是为了利用一维通道。这个磷灰石体系中的通道。很早以前，我们就研究过它作为氧离子的固体电解质。实验研究发现，中温范围内，一维通道中的氧离子是可以非常快速地进行迁移，贯穿整个晶体，而且，通道中还有三个空的位置，所以，调整氧和硫就唯一可行的。但是，过多氧过多或者过少的氧，都会变为没有一维通道的三维晶体结构，自己杀死自己。
以上分析，很多理论计算已经早完成，陆续看到发表论文，这些理论研究都给出了明确的结论，载流子引入是可行的，出现超导相关现象，是非常适合的。只是，实验做起来并不容易。年初的麦斯纳效应，就是通过调整氧和硫获得的载流子，从而实验上看到了明确的麦斯纳效应，我们的实验做得都很出色。
但是，零电阻效应并不是只有局部导电就能整体看到，必须客服磷灰石体系的一维通道弱键接，尤其是晶体颗粒的界面，都存在着弱关联问题，这个问题在二维铜氧化物超导体中就已经存在，而且难度也很大，现在的磷灰石体系还更困难，至少两个数量。磷灰石体系载流子来自一维，而零电阻效应之所以难搞，恰好也是一维通道的宏观联络问题，这是磷灰石零电阻效应测量困难的基础材料原因。
总之，材料研究不同性质有不同的属性，对应的测量样品也需要不同，也必须采用不同的材料合成方案。好在新的实验结果，成功地解决了磷灰石相一维通道的弱键接问题，确认了关键相问题。因此，大家可以期待零电阻效应的重要结果，这些新实验结果对磷灰石体系的室温超导研究来说，是决定性的。 http://t.cn/R2LRiHj