Heiße Eisen
Nach ersten Erfolgen kam die Forschung an Supraleitern nicht mehr recht voran. Ein neues Materialsystem weckt jetzt wieder Hoffnung .
- Prachi Patel-Predd
- Dr. Wolfgang Stieler
Vollkommen verlustfreie Stromkabel, lichtschnelle Supercomputer, flüsterleise, rasante Schwebebahnen: Als Wissenschaftler Mitte der 1980er-Jahre die ersten Legierungen fanden, die bereits bei der Siedetemperatur von flüssigem Stickstoff jeglichen elektrischen Widerstand verlieren, überboten sich Technikvisionäre geradezu mit kühnen Plänen. Doch die hochfliegenden Hoffnungen haben sich bislang nicht erfüllt – die Materialien blieben zu schwierig zu verarbeiten und zu teuer.
Jetzt gibt es Anlass zu neuem Optimismus: Im Februar berichtete Hideo Hosono vom Tokyo Institute of Technology im „Journal of the American Chemical Society“ von einer Verbindung aus Eisen, Arsen und Lanthan, die bei 26 Kelvin (minus 247 Grad Celsius) supraleitend wird. Nicht einmal ein halbes Jahr später schafften es chinesische Wissenschaftler, die Sprungtemperatur einer ähnlichen Legierung auf 55 Kelvin zu erhöhen. Und Forscher gehen davon aus, dass sie mit den neuen Materialien noch zu sehr viel höheren Temperaturen kommen können.
Das Phänomen der Supraleitung ist bereits seit 1911 bekannt. Damals machte der holländische Physiker Heike Kamerlingh Onnes die verblüffende Entdeckung, dass Quecksilber schlagartig seinen elektrischen Widerstand verliert, wenn es unter 4,1 Kelvin (minus 269 Grad Celsius) gekühlt wird. Zunächst glaubte Onnes an einen Messfehler. Doch der Effekt erwies sich als reproduzierbar. Zudem stellte sich heraus, dass er nicht nur bei Quecksilber, sondern auch bei vielen anderen Metallen wie Niob, Blei oder Zinn funktioniert. Bereits 1914 demonstrierte Onnes zum ersten Mal, dass sich in einer supraleitenden Bleispule mithilfe eines Magnetfeldes ein ohne äußere Stromquelle dauerhaft fließender Strom induzieren lässt. Doch dieser Strom war für die technische Nutzung zu schwach. Im Jahr 1986 dann entdeckten Alexander Müller und Georg Bednorz am Schweizer IBM-Forschungslabor in Rüschlikon, dass bestimmte Kupferoxide bei einer Temperatur von 35 Kelvin ihren elektrischen Widerstand verlieren. Die Entdeckung elektrisierte die Zunft... (wst)
