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Astronomie|Physik Technik|Digitales

Verkehrte Welt bei Supraleitern

Ein japanisch-amerikanisches Forscherteam hat mehr als vierzig Jahre nach ihrer theoretischen Vorhersage eine neue Klasse von Supraleitern entdeckt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Tief- und Hochtemperatursupraleitern sind die Spins der zu Paaren gebundenen Elektronen dabei parallel angeordnet. Darüber berichtet das Fachmagazin Science (Band 306 Seite 1151).

Ying Liu und seine Kollegen von den Universitäten von Kyoto und Pennsylvania untersuchten in ihrem Experiment den Stromfluss durch ein kleines Stück des Supraleiters Strontium-Ruthenat. Dieser war dabei über zwei so genannte Josephson-Kontakte zwischen zwei herkömmlichen Supraleitern eingeklemmt (siehe Bild).

Durch eine genaue Analyse der Oszillationen des supraleitenden Stromflusses fanden die Forscher heraus, dass sich die Leitungselektronen im Strontium-Ruthenat zu Paaren mit parallel ausgerichteten Spins zusammen finden. In der Fachwelt spricht man von einem Zustand mit ungerader Parität, im Gegensatz zu den geraden Paritäten der Elektronenpaare in allen anderen bisher bekannten Supraleitern.

Die Forscher glauben, dass ihr Erfolg der Suche nach dem Hintergrund der Elektronenpaarbindung, die für die Supraleitung verantwortlich ist, neuen Auftrieb verleihen könnte. Auf welche Weise sich jeweils zwei Elektronen bei tiefen Temperaturen zu einem Paar zusammenfinden, ist nämlich bisher nur für herkömmliche Tieftemperatursupraleiter annährend geklärt. Die Ursache der Supraleitung bei viel höheren Temperaturen in den Mitte der 80er-Jahre entdeckten Kupferoxid-Hochtemperatursupraleitern liegt hingegen weiterhin im Dunkeln.

Stefan Maier
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