Metallische Supraleitung bei 39 Kelvin
Japanische Wissenschaftler stellten einen einen neuen metallischen Supraleiter vor.
In der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature stellen japanische Wissenschaftler einen neuen metallischen Supraleiter vor (J. Akimitsu et al, 2001, Nature Vol. 410, S. 63). Magnesiumdiborid wird bei 39 Kelvin (-234°C ) supraleitend. Supraleiter transportieren elektrischen Strom ohne Widerstand, also verlustfrei.
Unter den metallischen Supraleitern ist, was die maximal mögliche Temperatir angeht, bisher Niob-Zinn mit 20 Kelvin der Spitzenreiter. Die Forscher konnten nun mit Magnesiumdiborid den Wert mit 39 K nahezu verdoppeln. Im Verleich zu so genannten Hochtemperatursupraleitern, die schon bei einer Kühlung durch flüssigen Stickstoff supraleitend werden, sind 39 Kelvin nicht spektakulär; die Wissenschaftler sind aber optmistisch, dass sich verwandte Materialien finden lassen, die bei höheren Temperaturen supraleitend werden.
Zudem wird Magnesiumdiborid aus billigen Ausgangsstoffen produziert, ist einfach herzustellen und sogar beim Apotheker erhältlich, wie einer der Forscher scherzte. Tatsächlich führt jeder Händler für chemischen Laborzubehör diesen Stoff in Großpackungen. Erstaunlich an der Entdeckung von Magnesiumdiborid ist, dass die amerikanischen Physiker John Hulm und Bernd Matthias in den 50er Jahren viele Kombinationen von Übergangsmetallen prüften, aber offensichtlich dieses Material übersahen.
Seit der Entdeckung keramischer Hochtemperatur-Supraleiter versuchen Techniker, das Material beispielsweise für die Energieversorgung zu nutzen – bisher allerdings mit wenig Erfolg. Die Materialien sind spröde, körnig und schwer herzustellen. Zudem ist der Energiegewinn bei supraleitenden Überlandleitungen nicht sehr hoch; Experten schätzen den Leitungsverlust bei Hochspannungstrassen auf etwa zehn Prozent. Für stark bebaute Gebiete ist jedoch interessant, dass sich in supraleitenden Kabeln sehr viel höhere Stromdichten realisieren lassen als in konventionellen Leitungen. Noch in diesem Jahr will Detroit neun große Kupferleitungen durch supraleitende BSCCO-Kabel ersetzen. Über die Leitungen sollen mehrer 10.000 Kunden mit Energie versorgt werden.
Mehr in Telepolis: Neuer Supraleiter Magnesiumdiborid. (wst)
