Rekord bei Supraleitung Forscher leiten Strom verlustfrei bei minus 70 Grad

Das Material stinkt nach faulen Eiern, weckt bei Forschern aber große Hoffnung: Mit einer Schwefelwasserstoff-Verbindung haben sie Strom erstmals bei nur minus 70 Grad ohne Verlust geleitet. Ein neuer Rekord.

Druck von 1,5 Millionen Atmosphären: Alle bekannten Supraleiter müssen tiefgekühlt werden
Thomas Hartmann

Druck von 1,5 Millionen Atmosphären: Alle bekannten Supraleiter müssen tiefgekühlt werden


Mainzer Physiker haben einen neuen Temperaturrekord für die verlustfreie Leitung von elektrischem Strom aufgestellt: In Hochdruck-Experimenten konnten sie diese sogenannte Supraleitung bereits bei minus 70 Grad Celsius erreichen. Der bisherige Rekord lag bei minus 123 Grad und stammt aus dem Jahr 1993.

Die Experimente stellen einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zu Supraleitung bei Raumtemperatur dar, berichten die Forscher um Mikhail Eremets vom Max-Planck-Institut für Chemie im Fachblatt "Nature".

Supraleiter bieten ein enormes Anwendungspotenzial, nicht nur in der Energietechnik. Unterhalb einer charakteristischen Temperatur verlieren sie abrupt jeden elektrischen Widerstand und lassen Strom völlig verlustfrei passieren. Alle bekannten Supraleiter müssen jedoch tiefgekühlt werden. Forschergruppen auf der ganzen Welt suchen nach Materialien, die bereits bei Zimmertemperatur supraleitend werden.

Die bisherigen Rekordhalter aus der Gruppe der sogenannten Hochtemperatur-Supraleiter sind allesamt keramische Verbindungen. In ihnen läuft die Supraleitung anders ab als in metallischen Materialien. Wie keramische Supraleiter genau funktionieren, ist noch nicht im Detail verstanden.

Leitung unter extremem Druck

Die Mainzer Max-Planck-Forscher haben gemeinsam mit Kollegen der Universität Mainz mit Schwefelwasserstoff (H2S) experimentiert. Setzten sie die Verbindung einem extrem hohen Druck von 1,5 Millionen Atmosphären aus, wurde die normalerweise elektrisch isolierende Substanz ein metallischer Leiter und verlor bereits bei minus 70 Grad jeden elektrischen Widerstand. Forscher nennen einen solchen Wert auch die Sprungtemperatur eines Stoffes.

Besonders an der Entdeckung sei, dass es sich bei dem untersuchten Schwefelwasserstoff um ein Beispiel konventioneller, metallischer Supraleitung handele, erläutert Eremets. "Für die Sprungtemperatur konventioneller Supraleiter gibt es theoretisch keine Grenze, und unsere Experimente lassen hoffen, dass es sogar bei Raumtemperatur Supraleitung gibt."

Einsatz in der Praxis unrealistisch

Immerhin handele es sich bei der Sprungtemperatur von Schwefelwasserstoff bereits um eine Temperatur, die natürlicherweise auf der Erde vorkommt, schreibt Igor Mazin vom Forschungslabor der US-Marine in einem Begleitkommentar. Dennoch dürfte die Verbindung in der Praxis keine Verwendung finden.

Abgesehen davon, dass das Material nach faulen Eiern stinkt, benötigt es einen Druck von 150 Gigapascal, um die Supraleitung aufrecht zu erhalten - das entspricht dem Druck im äußeren Erdkern, mehr als 3000 Kilometer unter der Oberfläche.

"Unsere Untersuchung an Schwefelwasserstoff zeigt aber, dass viele wasserstoffreiche Materialien eine hohe Sprungtemperatur besitzen können", erläutert Eremets. Die Forscher setzen darauf, dass ihre Entdeckung den Weg zu anderen potenziellen Supraleitern weist, die auch ohne Hochdruck funktionieren.

"Möglicherweise gibt es Polymere oder andere wasserstoffreiche Verbindungen, die sich auf andere Weise metallisch machen lassen und bei Raumtemperatur supraleitend werden", hofft Eremets.

jme/dpa



insgesamt 51 Beiträge
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Seite 1
von_scheifer 18.08.2015
1. Ein auf -70°C gekühlter Forscher leitet...
Und ich dachte, es wäre die Supraleitung.
Tharsonius 18.08.2015
2. Korrekturbedarf
Es heißt korrekterweise Zylinderkopf- oder Senkkopfschraube mit Innensechskant oder höchstens Innensechskantschraube und nicht Inbus-Schraube. Inbus ist ist der Markenname der Herstellerfirma die das Patent besitzt.
postit2012 18.08.2015
3. Anosmotiker
scheinen eine große Zukunft vor sich zu haben ;-)
westerwäller 18.08.2015
4. Bei wieviel TeraPascal ...
... wird dann Wasser (H2O) supraleitend? So verrückt sich die Frage anhört, ist sie nicht. Schwefel und Sauerstoff stehen übereinander im PSE und ihre äußeren Elektronenhüllen sind damit gleich besetzt ... Dann noch jeweils zwei Wasserstoffatome dazu ...
TS_Alien 18.08.2015
5.
Sind das nun Hochtemperatur- oder doch eher Hochdruck-Supraleiter?
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