Uni Bayreuth setzt Meilenstein in der Supraleiterforschung

Supraleiter ermöglichen den verlustfreien Transport von Strom, weil sie bei extrem tiefen Temperaturen keinen elektrischen Widerstand mehr aufweisen. Diese Materialien sind heute aus zentralen Bereichen der Wissenschaft nicht mehr wegzudenken. Sie werden zum Beispiel in der Energietechnik eingesetzt sowie überall dort, wo starke Magnetfelder benötigt werden – etwa in der Medizin und in Teilchenbeschleunigern.

Modernste Hochdrucktechnologien

Der Physiker Aleksey N. Kolmogorov von der New York State University hat ein völlig neues, in der Natur nicht vorkommendes, supraleitendes Material namens Eisentetraborid theoretisch beschrieben. Das Bayreuther Forscherpaar hörte 2011 bei einer Tagung in Dallas einen Vortrag Kolmogorovs und begann sogleich mit der Überprüfung seiner Theorie. Das Bayreuther Team arbeitete mit modernsten Hochdrucktechnologien und erzeugte tatsächlich sogenannte Monokristalle aus Eisenborid. Diese Kristalle werden wegen ihrer besonderen mechanischen Eigenschaften geschätzt, erklärt Natalia Dubrovinskaia: „Das Material ist zum Beispiel mechanisch enorm belastbar“.

Die Entdeckung gilt als Meilenstein der Supraleiterforschung, weil sie aus Berechnungen am Computer und nicht aus dem Versuch-und-Irrtum-Verfahren hervorgegangen ist.

Die Forschungsarbeiten wurden am Laboratorium für Kristallographie und am Bayerischen Geoinstitut der Universität Bayreuth durchgeführt. Das Eisentetraborid wurde bei Drücken von acht Gigapascal und bei Temperaturen von rund 1500 Grad Celsius synthetisiert. Natalia Dubrovinskaia erklärt die Maßeinheit Gigapascal: „Denken Sie an den Marianengraben – das ist mit elf Kilometern die tiefste Stelle der Weltmeere im Pazifischen Ozean. Dort unten beträgt der Druck etwa 0,1 Gigapascal. Acht Gigapascal entsprechen also dem Druck einer 80 Mal höheren Wassersäule als im Marianengraben.“ Oder noch einfacher: Ein Gigapascal ist etwa der Druck, der entsteht, wenn man versuchte, den Eiffelturm auf einer Fingerspitze zu balancieren.


Einen ausführlichen Bericht lesen Sie in der Dienstagsausgabe (22. Oktober) des Nordbayerischen Kuriers.

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