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Supraleitung eines zweiten Fullerens gemessen

Nach vielen misslungenen Versuchen ist es nun doch gelungen, Supraleitung in einem zweiten Fulleren ? auch Buckyball genannt ? nachzuweisen. Bei C60 hatte man bereits viele Jahre zuvor Supraleitfähigkeit beobachtet, doch jetzt konnte die Eigenschaft auch bei einem Einkristall des C70 nachgewiesen werden. Das Experiment glückte einem internationalen Forscherteam aus den USA, Deutschland, Schweden und der Schweiz. Die Ergebnisse beschreiben die Wissenschaftler in der Zeitschrift Nature.

Das bekannteste unter den fußballförmigen Kohlenstoffverbindungen, das Fulleren C60, kann beim Dotieren mit Elektronen supraleitfähig werden. Eine Rekordtemperatur von 40 Kelvin hatten Forscher bereits vor sechs Jahren erzielt, unterhalb der der Buckyball widerstandslos Strom leitete. Um so rätselhafter war es, dass man bei einem seiner größeren Brüder, dem C70, keine Supraleitung nachweisen konnte, obwohl die Theorie dies erwarten ließ.

Hendrik Schön von den Bell Laboratories in Murray Hill, New Jersey, und seinen Kollegen gelang es nun, dieses Rätsel zu lösen: Sie vermuten, dass die Supraleitfähigkeit bei C70 bislang deshalb verborgen blieb, weil die hergestellten Kristalle eine zu unordentliche Struktur hatten, also zu viele Kristallfehler aufwiesen. Deshalb züchtete sein Team Einkristalle des C70, die in ihrer Struktur mehr Ordnung zeigten. Dotierten sie diese Einkristalle mit Elektronen, wobei jedes C70-Molekül etwa vier Elektronen aufnahm, dann konnten die Forscher unter sieben Kelvin Supraleitfähigkeit beobachten.

Damit stehen nun Theorie und Experiment wieder im Einklang. Die neuen Ergebnisse deuten jedoch auch darauf hin, dass es noch kleinere Fullerene geben sollte, die sogar noch höhere Temperaturen erzielen sollten wie C60. Diese kleinen Buckyballs wie C36 wird man nun genauer untersuchen, denn bislang kennt man bei ihnen noch keine Supraleitung.

Susanne Donner
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