Forscher entdecken neuen Supraleiter

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Japanische Wissenschaftlergruppe haben aus den Elementen Kalium, Osmium und Sauerstoff einen neuen Supraleiter hergestellt. Sobald diese Verbindung auf eine Temperatur von 9,6 Grad über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt wird, setzt sie einem elektrischen Strom keinen Widerstand mehr entgegen. Dies ist sogar in relativ großen Magnetfeldern der Fall, berichten die Forscher von der Universität Tokio in einer der kommenden Ausgaben des Fachmagazins Journal of Physics: Condensed Matter.

Wissenschaftler in aller Welt haben innerhalb der letzten Jahre herausgefunden, dass Supraleitung überraschenderweise bei einer Vielzahl von Verbindungen auftreten kann – von einfach gebauten Stoffen wie etwa Magnesiumdiborid bis zu den bekannten Kohlenstoffkäfigen. Bisher unbekannte Mechanismen scheinen diese Materialien unterhalb einer bestimmten Temperatur in den supraleitenden Zustand zu versetzen.

Die japanischen Forscher um Zenji Hiroi setzen diesen Trend nun mit der Entdeckung der Supraleitung in einem so genannten Pyrochlor fort. Dazu ließen die Forscher die beiden Stoffe Kaliumoxid und Osmiumoxid miteinander reagieren. Eine Untersuchung des Reaktionsprodukts mit Röntgenstrahlen ergab, dass sich dessen Atome in einer in der Chemie unter dem Namen Pyrochlor bekannten Form anordneten.

Um die Eigenschaften der Supraleitfähigkeit dieses Stoffes bei Temperaturen unterhalb von 9,6 Kelvin genauer bestimmen zu können, wollen die Forscher nun daran gehen, einzelne Kristalle ihrer Verbindung auf ihre elektrische Leitfähigkeit hin zu untersuchen. Erste Experimente an polykristallinen Leitern aus dem neuen Pyrochlor haben allerdings schon vielversprechende Ergebnisse gebracht. So scheint der Mechanismus der Supraleitung insbesondere in Magnetfeldern nicht zusammenzubrechen. Der Grund dafür ist allerdings noch unbekannt.

Stefan Maier