Wien - Wissenschaftler der
Technischen Universität Wien http://www.tuwien.ac.at haben weltweit
erstmalig ein magnetisches Material gefunden, das aufgrund seiner
symmetrischen Eigenschaften eigentlich nicht supraleitend sein dürfte, es
aber trotzdem ist. Eine Forschergruppe rund um Ernst Bauer vom Institut
für Festkörperphysik der TU-Wien hat eine Materialverbindung aus Cer,
Platin und Silizium (CePt3Si) entdeckt (Bild), für die räumliche
Symmetrie nicht besteht, die aber trotzdem supraleitend wird. Die
Wissenschaftler haben damit das erste Beispiel eines magnetischen
Supraleiters gefunden, der kein Inversionszentrum besitzt, was einer
Verletzung der räumlichen Symmetrie gleichkommt.
Ein Supraleiter ist ein Material, das unterhalb einer materialabhängigen
Temperatur, mit elektrischem Widerstand null, den elektrischen Strom
verlustfrei leitet und der bei Abkühlung ein Magnetfeld aus seinem
Inneren verdrängt. Supraleiter werden vor allem dazu eingesetzt um
sensible Materialen zu prüfen, wie die Außenhaut von Flugzeugen oder
deren Nietverbindungen. Sie können aber auch zum Aufspüren von Erzadern
oder Ölvorkommen genutzt werden, die für herkömmliche Sensoren unsichtbar
bleiben. Wesentlich an diesem Phänomen ist die Möglichkeit der Umwandlung
von Energie in Elektrizität oder umgekehrt, die Umwandlung elektrischer
Energie in Kälte. Gelingt es, solche Materialien zu verbessern, kann die
Effizienz der eingesetzten Energie substantiell gesteigert werden. Die
Motorabwärme von Fahrzeugen könnte über solche thermoelektrischen Effekte
zur Erzeugung von Elektrizität verwendet werden.
Das Phänomen des verschwindenden elektronischen Widerstandes in
Supraleitern impliziert verlustlosen Stromtransport, der im Labormaßstab
und in einigen Feldversuchen in Hochspannungsnetzen bereits erprobt
wurde. Hier könnten große Energiesparpotenziale realisiert werden. Die
weitreichenden Folgen dieser Entdeckung: das gegenwärtige Verständnis des
Phänomens Supraleitung muss neu überdacht werden und die
Materialentwicklung könnte neue Wege gehen. Die Realisierung eines
supraleitenden Quantencomputers ist derzeit allerdings noch
Zukunftsmusik. "Es ist der Traum jedes Festkörperphysikers dieser
Community, solch ein System zu finden. Dieses bei der diesjährigen
internationalen SCES-05 (International Conference of Strongly Correlated
Electron Systems) in Wien zu präsentieren, stellt eine besondere Ehre
dar", so Bauer.
