Supraleitung

Im Jahre 1911 entdeckte H. Kamerlingh-Onnes in Leiden (Holland), daß der elektrische Widerstand von Quecksilber bei Temperaturen unter 4,15 Kelvin unmeßbar war. Diesen Effekt, den er auch bei anderen Metallen fand, nannte er Supraleitung. Die Temperatur bei der der elektrische Widerstand verschwindet heißt Sprungtemperatur. Viele metallischen Elemente des Periodensystems können supraleitend werden. Manche Elemente erreichen diesen Zustand aber nur unter bestimmten Bedingungen (z.B. hoher Druck).

Wie klein der elektrische Widerstand im Supraleiter ist kann nicht gemessen werden. Man vermutet aber, daß der Widerstand R weniger als 10-18 Ohm betragen muß. Deshalb kann der Strom in einem ringförmigen Supraleiter tage- und monatelang fließen, ohne an Stromstärke zu verlieren.

Die Supraleitung entsteht, wenn sich ein Elektronenpaar, das auch Cooper-Paar genannt wird, durch das Gitter bewegt. Dadurch entsteht ein Tunnel, durch den sich die Elektronen reibungsfrei bewegen können.

Einige Beispiele für Supraleiter:

Element Sprungtemperatur in Kelvin
Nb 9,46
Pb 7,20
V 5,30
Hg (alpha) 4,15
Hg (beta) 3,95
Sn 3,72
In 3,41
Tl 2,39
Al 1,18
Ga 1,09
Mo 0,92
Cd 0,52
Ti 0,39
Ir 0,099
Be 0,023
W 0,0154
Rh 0,000325
Verbindung oder Legierung Sprungtemperatur in Kelvin
Nb3Ge 23
Nb3Sn* 18
Nb3Al 17,5
V3Si 17
V3Ga* 16,8
NbN 15,6
NbC 14
MoN 12
Nb3Au 11,5
NbZr (50%) 11
NbTi (50%)* 10,5
MoC 9,2

* diese Legierungen oder Verbindungen haben zur Zeit technische Bedeutung

Anfang Gestalter der Seite: Wurmbauer Günther IPIN

Letzte Änderung / Last update: 23. 4. 1999