Wissenschaftler haben nachgewiesen, wie kleinste Magnete den widerstandslosen Fluss von Strom stören
Supraleitung beschreibt einen Zustand, in dem Strom ohne Widerstand fließen kann. Prof. Dr. Katharina Franke, Dr. Gunnar Schulze und Prof. Dr. Jose Ignacio Pascual vom Fachbereich Physik haben ihren Nachweis der lokalen Störung der Supraleitung durch kleinste Magnete in der heutigen Ausgabe von Science publiziert.
Supraleiter sind besonders für technologische Anwendungen von Bedeutung. So werden supraleitende Spulen zur Erzeugung von Magnetfeldern etwa für Kernspintomografen oder Teilchenbeschleuniger eingesetzt. Allerdings besteht das Problem, dass der supraleitende Zustand zusammenbricht, wenn das erzeugte Magnetfeld zu groß ist. Dieses Problem wird heutzutage durch besondere supraleitende Materialien umgangen, sogenannte Typ-II-Supraleiter. Dennoch sind die Grundlagen der Zerstörung der Supraleitung in den konventionellen Typ-I-Supraleitern nicht hinreichend erforscht.
Die kleinstmöglichen Magnete sind einzelne Atome oder Moleküle. In ihren Experimenten untersuchten die Wissenschaftler, wie einzelne magnetische Moleküle auf einer supraleitenden Blei-Oberfläche die Leitfähigkeit in ihrer unmittelbaren Umgebung verändern. Die Teilchen, die die Supraleitung ausmachen, sind Paare von Elektronen, sogenannte Cooperpaare. Diese sind es, die sich ohne Widerstand durch den Kristall bewegen können. In der Nähe der magnetischen Moleküle wirkt jedoch eine Kraft auf sie, sodass sie instabil werden, bis sie schließlich ganz aufbrechen. Genau dies lässt sich anhand der Leitfähigkeit nachweisen. Außerdem konnte das Wissenschaftlerteam zeigen, wie auch die „normalen“ Elektronen, die zusätzlich im Supraleiter existieren, auf die magnetischen Moleküle reagieren. Die Wissenschaftler hoffen damit ein verbessertes Verständnis für die Grundlagen neuer technologischer Anwendungen geschaffen zu haben.
Erschienen in: Science 332, 940 (2011)
Weitere Auskünfte erteilt Ihnen gern:
Prof. Dr. Katharina Franke, Fachbereich Physik der Freien Universität Berlin, Telefon: 030 / 838-56149, E-Mail: franke@physik.fu-berlin.de
Media Contact
Weitere Informationen:
http://www.fu-berlin.de http://www.sciencemag.org/content/332/6032/940.full.pdfAlle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie
Von grundlegenden Gesetzen der Natur, ihre elementaren Bausteine und deren Wechselwirkungen, den Eigenschaften und dem Verhalten von Materie über Felder in Raum und Zeit bis hin zur Struktur von Raum und Zeit selbst.
Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Astrophysik, Lasertechnologie, Kernphysik, Quantenphysik, Nanotechnologie, Teilchenphysik, Festkörperphysik, Mars, Venus, und Hubble.
Neueste Beiträge
Neue universelle lichtbasierte Technik zur Kontrolle der Talpolarisation
Ein internationales Forscherteam berichtet in Nature über eine neue Methode, mit der zum ersten Mal die Talpolarisation in zentrosymmetrischen Bulk-Materialien auf eine nicht materialspezifische Weise erreicht wird. Diese „universelle Technik“…
Tumorzellen hebeln das Immunsystem früh aus
Neu entdeckter Mechanismus könnte Krebs-Immuntherapien deutlich verbessern. Tumore verhindern aktiv, dass sich Immunantworten durch sogenannte zytotoxische T-Zellen bilden, die den Krebs bekämpfen könnten. Wie das genau geschieht, beschreiben jetzt erstmals…
Immunzellen in den Startlöchern: „Allzeit bereit“ ist harte Arbeit
Wenn Krankheitserreger in den Körper eindringen, muss das Immunsystem sofort reagieren und eine Infektion verhindern oder eindämmen. Doch wie halten sich unsere Abwehrzellen bereit, wenn kein Angreifer in Sicht ist?…
