Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gestreifte Oberfläche, homogener Kern

11.09.2012
Physiker der Universität zu Köln entdecken neuen Zusammenhang zwischen Supraleitung und Streifenordnungen

Als Supraleitung bezeichnet man das komplette Verschwinden des elektrischen Widerstands in einem Stoff. Supraleiter werden unter anderem in den starken Magnetfeldern von Teilchenbeschleunigern verwendet und leisten dort einen entscheidenden Beitrag zur technischen Entwicklung.

Sie funktionieren jedoch nur bei extrem niedrigen Temperaturen. Besonders interessant sind daher Hochtemperatursupraleiter, weil sie nicht so stark gekühlt werden müssen und so technisch besser verwendbar sind. Seit ihrer Entdeckung vor über 25 Jahren suchen Festkörperphysiker nach einer Erklärung für das Phänomen der Hochtemperatursupraleitung (HTSL).

Einer These zufolge hängt die HTSL eng mit so genannten Streifenordnungen zusammen. Dass dieser Zusammenhang stärker ist als bisher vermutet, konnte jetzt ein Forscherteam um Professor Dr. Markus Braden vom physikalischen Institut II der Universität zu Köln und Dr. Christian Schüßler-Langeheine vom Helmholtz-Zentrum Berlin belegen. Die Ergebnisse bedeuten einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur Lösung des Rätsels und werden in der nächsten Ausgabe der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Der Widerstand in elektrischen Leitern bedeutet stets einen Energieverlust. Es war daher immer ein Ziel der Technik, diesen Widerstand möglichst gering zu halten oder am besten ganz verschwinden zu lassen, also eine Supraleitung zu erreichen. Supraleitung ist möglich, allerdings müssen dazu die potentiellen –zunächst metallischen- Supraleiter extrem gekühlt werden, auf Temperaturen, die nahe an der Grenze des Möglichen liegen.

Vor rund 25 Jahren fanden Wissenschaftler verschiedene Kupferoxide, also keramische Stoffe, bei denen eine Supraleitung auch bei wesentlich höheren Temperaturen entsteht. Diese Temperaturen liegen immer noch weit entfernt vom Alltäglichen, sind aber mit bedeutend weniger technischem Aufwand erreichbar. Warum jedoch diese Kupferoxide supraleitend sind, bleibt seit ihrer Entdeckung für Forscher ein Rätsel.
Einen Zusammenhang vermutete man mit so genannten Streifenordnungen, in denen sich ansonsten frei bewegliche Ladungen zu festen Streifen anordnen. Man vermutete, dass Streifenordnungen die HTSL verhindern, denn gerade gut supraleitende Verbindungen zeigten keine Streifenordnungen. Durch die Kombination verschiedener moderner Röntgentechniken gelang es den Physikern aus Köln und Berlin jedoch jetzt, Streifenordnungen in der Oberfläche einer supraleitenden Verbindung nachzuweisen. In ihrem Volumen fand man dagegen keine Streifenordnungen. Grund dafür ist, dass die Kristallstruktur eines Supraleiters an ihrer Oberfläche ein wenig uneben ist. Diese minimalen Störungen reichen offenbar aus, um auch in Supraleitern Streifenordnungen hervorzurufen.

Der Zusammenhang zwischen Hochtemperatursupraleitung und Streifenordnungen, der unter Festkörperphysikern ohnehin heftig und kontrovers diskutiert wird, muss nach diesen Erkenntnissen nun neu überdacht werden.

Bei Rückfragen:
rof. Dr. Markus Braden
Tel.: 0221 470-3655
braden@ph2.uni-koeln.de

Gabriele Rutzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-koeln.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie
06.12.2016 | Max-Planck-Institut für Kernphysik

nachricht Neue Perspektiven durch gespiegelte Systeme
05.12.2016 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops

Bund fördert Entwicklung sicherer Schnellladetechnik für Hochleistungsbatterien mit 2,5 Millionen

06.12.2016 | Förderungen Preise

Innovationen für eine nachhaltige Forstwirtschaft

06.12.2016 | Agrar- Forstwissenschaften