Supraleitung bei Raumtemperatur?

Jein!

(Ich benutze hier, nicht ganz korrekt, Raumtemperatur als Synonym für Zimmertemperatur.)

Zur Zeit geistert eine Nachricht durch die (Fach-?) Medien, die mir für kurze Zeit eine kleine Gänsehaut beschert hat.

Z.B. Forschung & Wissen titelte in einem Artikel:

Neuer Supraleiter leitet Strom bei Raumtemperatur

Und das ist ja, streng genommen, noch nichtmal falsch oder gelogen. Ganz im Gegenteil ist es eine äußerst interessante Entdeckung. Wer Genaueres wissen will, kann sich ja das frei verfügbare Paper hier ansehen. Aber Vorsicht: das ist nichts für einen Nachmittag auf der Toilette!

Ich versuche das mal, aus meiner informierten Halb-Wissenschaftler Sicht zu erklären.

Was die Wissenschaftler da an Material gebastelt haben, ist ein sogenannter „unconventional superconductor“, ein landläufig als „Hochtemperatur Supraleiter“ bezeichnetes Material. Diese Supraleiter bestehen üblicherweise aus Keramik und haben Sprungtemperaturen oberhalb von einigen wenigen Kelvin (dieser spezielle hatte ein Tc von knapp 40K) und sind normalerweise bei Temperaturen oberhalb der Sprungtemperatur Isolatoren, leiten elektrischen Strom also sehr wenig bis gar nicht. Unterschreitet man von oben die Sprungtemperatur nach unten, durchlaufen diese Materialien einen sehr schnellen Übergang auf einen elektrischen Widerstand von genau null. Nicht 10-hoch-minus-hastenichgesehn, sondern genau null.

Dieses neue Material hat nun aber die Eigenschaft, oberhalb der Sprungtemperatur nicht abrupt seine ideale Leitfähigkeit zu vierlieren, sondern nur langsam. Außerdem ist es bei Raumtemperatur immer noch ein „normaler“ metallischer Leiter.

Das ist das Neue und Spannende an dem Material.

Dann gibt und gab es auch schon in der jüngeren Vergangenheit Beispiele für „richtige“ Supraleitung bei Raumtemperatur.

Extrem kurzzeitige Supraleitung in einem YBCO Supraleiter durch Infrarot-Laserpuls bei Raumtemperatur.

2013 hatte ein internationales Team um Max-Planck-Forscher Andrea Cavalleri entdeckt, dass YBCO, wenn man es mit Infrarot-Laserblitzen bestrahlt, kurzzeitig bei Raumtemperatur supraleitend wird.

Kurze Erklärung: die Kupfer-Oxid-Doppelschichten wurden kurzzeitig (< 1 Millionstel Microsekunde) um bis zu 2 pm „dicker“, wodurch die normalerweise nur bei Temperaturen unter Tc auftretende Kopplung zwischen einzelnen Schichten realisiert wurde.

Siehe auch hier.

YBCO-Keramiken sind ja auch piezo-aktiv. Und zwar senkrecht zu den Kupferoxid-Ebenen. Supraleitend sind sie dagegen nur parallel zu diesen Ebenen. Evtl. könnte man ja durch Anlegen einer entsprechenden Spannung quer zu den Schichten diese dauerhaft verbreitern und dadurch auch dauerhaft zu Supraleitung bei Raumtemperatur kommen?

Kann das mal jemand ausprobieren? 😉

Supraleitung bei Raumtemperatur unter hohem Druck.

Zitat von Spektrum der Wissenschaft:

Mikhail Eremets und zwei seiner Kollegen vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz haben Supraleitung bei -83 Grad Celsius beobachtet. Das verkünden sie in einem Manuskript von Anfang Dezember, das auf dem Pre-Print-Server arXiv.org zu finden ist.

Im Gegensatz zum Aufhänger dieses Artikels ist Schwefelwasserstoff (um den es sich hier dreht) ein „konventioneller“, also kein Hochtemperatur-Supraleiter. Es übertrifft den bisherigen Rekord (Magnesiumdiborid, -234 Grad Celsius) um satte 151 K. In dem Artikel sind auch Links auf weitere Artikel, die sich mit metallischem Wasserstoff (oder dessen Verbindungen) bei Raumtemperatur und extrem hohen Drücken (mehrere 100 GPa) und dessen vermuteter Supraleitfähigkeit befassen.

Minus 83°C ist jetzt nicht exactly Zimmertemperatur und 150 GPa ist auch kein Pappenstiel, aber immerhin!

Und dann war da noch diese obskure russische Forschergrupper, die Supraleitung bei 30°C bei einem konventionellen meltallischem Leiter beobachtet haben will, 2001:

http://www.wissenschaft.de/technik-kommunikation/physik/-/journal_content/56/12054/1213957/Supraleiter-bei-Raumtemperatur%3F/

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