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 Neue Methode zur Vermessung nano-strukturierter Lichtfelder
23.09.2019 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

nachricht TU Dortmund erstellt hochgenaues 3D-Modell vom Rover-Landeplatz auf dem Mars
18.09.2019 | Technische Universität Dortmund

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: Fraunhofer Cluster of Excellence auf der K 2019: Frischer Wind für die Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen

Der weltweite Eintrag von Kunststoffen in die Umwelt muss gestoppt werden. Wie ein Kunststoff beschaffen sein muss, damit er kreislauffähig, schnell und rückstandlos abbaubar wird oder im besten Fall nicht in die Umwelt gelangt, ist Thema des Fraunhofer Cluster of Excellence »Circular Plastics Economy«. Auf der K 2019 präsentieren die beteiligten fünf Fraunhofer-Institute am Beispiel Kunststoff den Forschungsansatz, der Energie- und Materialströme einer Wertstoffkette in eine zirkuläre Wirtschaftsform überführen soll. Halle 7, Stand SC1.

350 Millionen Tonnen Kunststoff wurden 2017 weltweit produziert, rund 65 Millionen Tonnen davon in Europa. Kunststoff ist unverzichtbar für...

Im Focus: 'Nanochains' could increase battery capacity, cut charging time

How long the battery of your phone or computer lasts depends on how many lithium ions can be stored in the battery's negative electrode material. If the battery runs out of these ions, it can't generate an electrical current to run a device and ultimately fails.

Materials with a higher lithium ion storage capacity are either too heavy or the wrong shape to replace graphite, the electrode material currently used in...

Im Focus: Nervenzellen feuern Hirntumorzellen zum Wachstum an

Heidelberger Wissenschaftler und Ärzte beschreiben aktuell im Fachjournal „Nature“, wie Nervenzellen des Gehirns mit aggressiven Glioblastomen in Verbindung treten und so das Tumorwachstum fördern / Mechanismus der Tumor-Aktivierung liefert Ansatzpunkte für klinische Studien

Nervenzellen geben ihre Signale über Synapsen – feine Zellausläufer mit Kontaktknöpfchen, die der nächsten Nervenzelle aufliegen – untereinander weiter....

Im Focus: Stevens team closes in on 'holy grail' of room temperature quantum computing chips

Photons interact on chip-based system with unprecedented efficiency

To process information, photons must interact. However, these tiny packets of light want nothing to do with each other, each passing by without altering the...

Im Focus: Happy hour für die zeitaufgelöste Kristallographie

Ein Forschungsteam vom Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD), der Universität Hamburg und dem European Molecular Biology Laboratory (EMBL) hat eine neue Methode entwickelt, um Biomoleküle bei der Arbeit zu beobachten. Sie macht es bedeutend einfacher, enzymatische Reaktionen auszulösen, da hierzu ein Cocktail aus kleinen Flüssigkeitsmengen und Proteinkristallen angewandt wird. Ab dem Zeitpunkt des Mischens werden die Proteinstrukturen in definierten Abständen bestimmt. Mit der dadurch entstehenden Zeitraffersequenz können nun die Bewegungen der biologischen Moleküle abgebildet werden.

Die Funktionen von Biomolekülen werden nicht nur durch ihre molekularen Strukturen, sondern auch durch deren Veränderungen bestimmt. Mittels der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte internationale Konferenz zur Erforschung von Gebärdensprachen an der Universität Hamburg

23.09.2019 | Veranstaltungen

92. Neurologie-Kongress: Mehr als 6500 Neurologen in Stuttgart erwartet

20.09.2019 | Veranstaltungen

Frische Ideen zur Mobilität von morgen

20.09.2019 | Veranstaltungen

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

Neues Analyse-Tool für Datenbankmanagementsysteme: Mowgli weist den Weg im Datenbanken-Dschungel

23.09.2019 | Informationstechnologie

Fraunhofer Cluster of Excellence auf der K 2019: Frischer Wind für die Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen

23.09.2019 | Messenachrichten

Qualitätskontrolle in der Immunkommunikation: Chaperone erkennen unfertige Signalmoleküle im Immunsystem

23.09.2019 | Biowissenschaften Chemie

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