Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Supraleitende Exoten

07.08.2001


Ungewöhnliche Silber-Fluor-Verbindungen sollen potenzielle Hochtemperatur-Supraleiter sein

Bereits vor fast hundert Jahren wurde das Phänomen der Supraleitung entdeckt - und hat bis heute nichts von seiner Faszination verloren. In den Bann dieser Faszination sind auch Roald Hoffmann (Nobelpreis für Chemie 1981 zusammen mit K. Fukui) und Wojciech Grochala geraten. Anhand von theoretischen Betrachtungen sagen die beiden Chemiker nun vorher, dass eine ausgefallene Verbindungsklasse, so genannte Fluorargentate, Hochtemperatur-Supraleiter sein sollen.

Viel hatte man sich versprochen, als man Materialien entdeckte, die bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt, das sind -273 °C, ihren Ohmschen Widerstand verlieren und so den elektrischen Strom quasi verlustfrei
transportieren. Der richtige Stoff, um daraus zum Beispiel Kabel und Stromspeicher zu konstruieren! Aber wegen der Energie und Kosten für die notwendige Kühlung war die technische Umsetzung unrentabel. Neue Euphorie kam auf, als in den 1980er Jahren Hochtemperatur-Supraleiter entwickelt wurden.

Hochtemperatur ist dabei relativ: Als Hochtemperatur-Supraleiter bezeichnet man Materialien, die oberhalb -196 °C, der Temperatur flüssigen Stickstoffs, supraleitend werden. Die Hoffnung auf ein Material, das schon bei Raumtemperatur supraleitend ist, hat sich aber nicht erfüllt. Den Temperatur-Weltrekord halten bisher keramische Kupfer-Sauerstoff-Verbindungen, so gannte Oxocuprate, die bereits bei -109 °C supraleitend werden.

Hoffmann und Grochala setzen nun auf ausgesprochene Exoten: Fluorargentate. Wie kommen sie ausgerechnet auf diese nicht alltäglichen Verbindungen aus Fluor- und ungewöhnlich hoch geladenen Silberionen (lat. argentum)? "Die elektronischen Eigenschaften der Fluorargentate sind den Verhältnissen in Oxocupraten sehr ähnlich," erläutern die Forscher. "Und genauso leicht wie diese können ihre Kristallgitter in Schwingungen versetzt werden." Schwingungen des Gitters spielen eine wichtige Rolle bei der Supraleitung. Ein Elektron, das innerhalb des Gitters wandert, kann dessen Lage geringfügig verzerren. Diese Verformung zieht ein zweites Elektron an. Das zweite Elektron bewirkt wiederum eine Verformung des Gitters und so eine Anziehung des ersten Elektrons. Die so entstehenden Elektronenpaare sind den gängigen Modellen zufolge das Geheimnis der Supraleitung.

"Leider wird es wohl nicht so schnell gehen, unsere Vorhersagen zu verifizieren, denn Fluorargentate sind ausgesprochen schwer zu synthetisieren," dämpfen die
beiden Chemiker überzogene Erwartungen. Aber wer weiß, vielleicht bringen die dabei gewonnenen Erkenntnisse uns einen Schritt weiter in Richtung Raumtemperatur-Supraleiter?

Kontakt:

Prof. Dr. R. Hoffmann
Department of Chemistry and Chemical Biology and
Cornell Center for Materials Research
Cornell University
Ithaca, NJ, 18453-1301
USA

Fax: (+1) 607-255-5707

E-Mail: rh34@cornell.edu


Quelle: Angewandte Chemie 2001, 113 (15), 2616 - 2859
Hrsg.: Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh)

Dr. Kurt Begitt | idw

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie breitet sich der Kalikokrebs aus?
25.06.2018 | Pädagogische Hochschule Karlsruhe

nachricht Brücken bauen mit Wassermolekülen
25.06.2018 | Technische Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord

Stellarator-Rekord für Fusionsprodukt / Erste Bestätigung für Optimierung

Höhere Temperaturen und Dichten des Plasmas, längere Pulse und den weltweiten Stellarator-Rekord für das Fusionsprodukt hat Wendelstein 7-X in der...

Im Focus: Schnell und innovativ: Jülicher Superrechner ist eine Neuentwicklung aus Europa

Bei der Entwicklung innovativer Superrechner-Architekturen ist Europa dabei, die Führung zu übernehmen. Leuchtendes Beispiel hierfür ist der neue Höchstleistungsrechner, der in diesen Tagen am Jülicher Supercomputing Centre (JSC) an den Start geht. JUWELS ist ein Meilenstein hin zu einer neuen Generation von hochflexiblen modularen Supercomputern, die auf ein erweitertes Aufgabenspektrum abzielen – von Big-Data-Anwendungen bis hin zu rechenaufwändigen Simulationen. Allein mit seinem ersten Modul qualifizierte er sich als Nummer 1 der deutschen Rechner für die TOP500-Liste der schnellsten Computer der Welt, die heute erschienen ist.

Das System wird im Rahmen des von Bund und Sitzländern getragenen Gauß Centre for Supercomputing finanziert und eingesetzt.

Im Focus: Superconducting vortices quantize ordinary metal

Russian researchers together with their French colleagues discovered that a genuine feature of superconductors -- quantum Abrikosov vortices of supercurrent -- can also exist in an ordinary nonsuperconducting metal put into contact with a superconductor. The observation of these vortices provides direct evidence of induced quantum coherence. The pioneering experimental observation was supported by a first-ever numerical model that describes the induced vortices in finer detail.

These fundamental results, published in the journal Nature Communications, enable a better understanding and description of the processes occurring at the...

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Neueste Entwicklungen in Forschung und Technik

25.06.2018 | Veranstaltungen

Wheat Initiative holt Weizenforscher aus aller Welt an einen Tisch

25.06.2018 | Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord

25.06.2018 | Physik Astronomie

Schnell und innovativ: Jülicher Superrechner ist eine Neuentwicklung aus Europa

25.06.2018 | Informationstechnologie

Leuchtfeuer in der Produktion

25.06.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics