Supraleiter

Zusammenfassung

Die Entdeckung des Phänomens der Supraleitung geht auf den holländischen Wissenschaftler Heike Kamerlingh Onnes zurück, der sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts mit der Erforschung temperaturabhängiger elektrischer Eigenschaften von Leitern beschäftigte. Die Forschungsarbeiten wurden möglich, weil K. Onnes im Jahr 1908 die technische Verflüssigung von Helium gelungen war. Helium weist unter Normalbedingungen (Raumdruck) eine Verflüssigungstemperatur von 4,2 K auf, welche in der superfluiden Phase (Unterdruck) sogar auf deutlich unter 2 K gesenkt werden kann. Damit stand erstmals der Weg offen, die Eigenschaften von Werkstoffen bei sehr tiefen Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt zu untersuchen. Im Jahr 1911 beobachtete K. Onnes ein anomales Verhalten im temperaturabhängigen Verlauf des Metalls Quecksilber. Unterhalb der Temperatur von 4,1 K fiel der spezifische Widerstand sprunghaft auf den Wert Null und erreichte den sogenannten supraleitenden Zustand. Für die Entdeckung der metallischen Supraleitung wurde K. Onnes im Jahr 1913 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Ein weiterer Meilenstein in der Supraleiterforschung gelang den beiden Forscher K. Bednorz und A. Müller, die im Jahr 1986 zum ersten Mal Hochtemperatur-Supraleitung an keramischen Perowskit-Strukturen nachwiesen und dafür im Jahr 1987 ebenfalls den Nobelpreis für Physik erhielten.