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Wenn Sauerstoff nach oben tropft

Ein Magnet schwebt in den wabernden Stickstoff-Schwaden über einem tiefgekühlten Supraleiter. Plötzlich bildet sich ein Tropfen flüssigen Sauerstoffs, der gegen die Schwerkraft nach oben zum schwebenden Magneten tropft. Britische Forscher beobachteten dieses Phänomen parallel zum berühmten Meissner-Ochsenfeld-Effekt und erklären die Ursachen in der Fachzeitschrift „Nature“ (Vol. 415, S. 860).

Der Flüssig-Sauerstoff-Tropfen bildet sich am Supraleiter, steigt aufwärts, trifft den Magneten und verdampft dort, sagen David Wood und seine Kollegen von der University of Durham. Durch die Kühlung des Yttriumbariumcuprat-Supraleiters mit Flüssig-Stickstoff auf minus 196 Grad Celsius kondensiert auch der Sauerstoff aus der Umgebungsluft. Flüssiger Sauerstoff verhält sich aufgrund der Spinstruktur der Atome magnetisch und wird durch das große Magnetfeld oberhalb des Supraleiters nach oben gezogen.

Am schwebenden Magneten aus einer Neodym-Eisen-Bor-Verbindung angekommen verdampft der flüssige Sauerstoff und ein neuer Tropfen folgt nach. So entsteht zwischen Supraleiter und Magnet eine blubbernde Brücke aus dem flüssigen Gas. Der flüssige Stickstoff dagegen ist diamagnetisch und wird daher nicht angezogen.

So bekannt der Meissner-Ochsenfeld-Effekt als berühmte Nagelprobe für jeden Supraleiter ist – aufsteigender Sauerstoff wurde bislang noch nicht im Detail untersucht. Daher veröffentlichen die britischen Forscher auch einige Videos nebst wissenschaftlicher Erklärung auf einer Internet-Seite ihres Instituts.

Jan Oliver Löfken
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