Festkörperphysik: "Lochkristall" in Supraleiter nachgewiesen
In dem Hochtemperatur-Supraleiter SCO können sich die positiv geladenen "Löcher" zu kristallartigen Strukturen anordnen. Peter Abbamonte vom Brookhaven National Laboratory und seinen Kollegen gelang nun der experimentelle Nachweis dieses nach theoretischen Überlegungen bereits erwarteten Verhaltens.
Wie auch andere Kuprate leitet SCO (Sr14Cu24O41) unterhalb einer bestimmten Temperatur elektrischen Strom fast verlustfrei, wobei die Übergangstemperatur bei diesem Material mit zwölf Kelvin relativ hoch liegt. Der genaue Mechanismus, der diese Hochtemperatur-Supraleitung ermöglicht, ist noch nicht geklärt. Die Wissenschaftler erwarten allerdings, dass hier neben der Wechselwirkung der Elektronen auch die Interaktion ihrer Fehlstellen – der so genannten Löcher – eine entscheidende Rolle spielt.
Der untersuchte Supraleiter ist schichtartig aufgebaut. Dabei wechseln sich Lagen, die Strontium-Atome enthalten, mit solchen ab, in denen Kupferoxid-Moleküle zu Ketten oder Leitern verknüpft sind. In der Schicht der Kupferoxid-Leitern fand sich nun der von den Forschern durch Röntgenstrukturanalyse nachgewiesene "Lochkristall".
Von strukturell ähnlich aufgebauten Kupraten kennt man bereits die Anordnung der Löcher zu Bändern. Die Wissenschaftler vermuten, dass der gefundene "Kristall" eine Vorstufe dieser Bänder sein könnten. Sie wollen als nächstes untersuchen, ob und wie sich die beiden Strukturen ineinander umwandeln und ob dieser Übergang mit dem Auftreten der Supraleitung zusammenhängt.
Wie auch andere Kuprate leitet SCO (Sr14Cu24O41) unterhalb einer bestimmten Temperatur elektrischen Strom fast verlustfrei, wobei die Übergangstemperatur bei diesem Material mit zwölf Kelvin relativ hoch liegt. Der genaue Mechanismus, der diese Hochtemperatur-Supraleitung ermöglicht, ist noch nicht geklärt. Die Wissenschaftler erwarten allerdings, dass hier neben der Wechselwirkung der Elektronen auch die Interaktion ihrer Fehlstellen – der so genannten Löcher – eine entscheidende Rolle spielt.
Der untersuchte Supraleiter ist schichtartig aufgebaut. Dabei wechseln sich Lagen, die Strontium-Atome enthalten, mit solchen ab, in denen Kupferoxid-Moleküle zu Ketten oder Leitern verknüpft sind. In der Schicht der Kupferoxid-Leitern fand sich nun der von den Forschern durch Röntgenstrukturanalyse nachgewiesene "Lochkristall".
Von strukturell ähnlich aufgebauten Kupraten kennt man bereits die Anordnung der Löcher zu Bändern. Die Wissenschaftler vermuten, dass der gefundene "Kristall" eine Vorstufe dieser Bänder sein könnten. Sie wollen als nächstes untersuchen, ob und wie sich die beiden Strukturen ineinander umwandeln und ob dieser Übergang mit dem Auftreten der Supraleitung zusammenhängt.
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