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Supraleitung bei Raumtemperatur: »Bahnbrechendes« Paper wurde zurückgezogen

2020 veröffentlichten Physiker in »Nature«, dass sie Supraleitung bei 15 Grad Celsius erreicht hätten. Nun zog das Journal die Studie nach zahlreicher Kritik zurück.
Supraleitung (Symbolbild)

»Weltrekord bei 15 Grad« titelte »Spektrum.de« 2020 zu einem Paper, das einen Durchbruch bei der Hochtemperatur-Supraleitung verkündet hatte. Kritik an der Begutachtung der Studie fand sich bereits in diesem Artikel. Seitdem hat sich dies so weit verstärkt, dass »Nature« die Studie nun gegen den Willen der damaligen Autoren zurückgezogen hat.

Die Forschungsgruppe um Ranga Dias von der University of Rochester hatte 2020 berichtet, dass es ihnen mit einer Verbindung aus Wasserstoff, Schwefel und Kohlenstoff gelungen war, eine Supraleitung bei 15 Grad Celsius herzustellen – wenn gleichzeitig ein Druck von 2,6 Millionen Atmosphären herrscht. Diesen enormen Druck hatte das Team mit Hilfe einer Diamantstempelpresse erzeugt. Alltagstauglich war das Material daher bei Weitem noch nicht, doch feierten viele Fachleute das Ergebnis als Durchbruch: Supraleitung bei Raumtemperatur soll eines Tages auch über Spezialanwendungen hinaus dafür sorgen, dass Strom verlustlos fließen kann, weil der elektrische Widerstand aufgehoben ist.

Die meisten bislang entdeckten konventionellen Supraleiter erlangen diese Eigenschaft erst bei sehr tiefen Temperaturen jenseits von minus 200 Grad Celsius. Und selbst die seit den 1980er Jahren entdeckten Hochtemperatur-Supraleiter müssen immer noch mit flüssigem Stickstoff heruntergekühlt werden, um Strom widerstandsfrei leiten zu können.

Schon früh nach der Publikation in »Nature« regte sich allerdings Kritik. Denn der Beleg, dass ein Material supraleitend ist, erfolgt nicht allein am gemessenen elektrischen Widerstand. Wichtig ist auch, dass der Supraleiter ein von außen angelegtes Magnetfeld aus seinem Inneren verdrängt. Und dies zu überprüfen, ist bei einer Diamantstempelzelle extrem schwierig, da das Material darin kaum auf diese Eigenschaft überprüft werden kann – zumal die Probe sehr klein ist.

Dias und Co umgingen dies, in dem sie die magnetische Suszeptibilität überprüften: die physikalische Größe gibt die Magnetisierbarkeit von Materie in einem externen Magnetfeld an. Dies gelang der Arbeitsgruppe nach eigenen Angaben, was andere Forscher jedoch anzweifeln – insbesondere da die Rohdaten dazu lange nicht publiziert worden waren. Jorge Hirsch von der University of California in San Diego geht in »Science« sogar so weit, dem Team um Dias Datenmanipulation zu unterstellen.

Erschwerend kommt hinzu, dass die Resultate von Dias' Team bislang nicht reproduziert werden konnten. Die Kritik an der Datenverarbeitung, die von Dias und seiner Arbeitsgruppe nicht ausgeräumt werden konnte, veranlasste »Nature« nun, das Paper zurückzuziehen. »Wir haben festgestellt, dass bei einigen wichtigen Datenverarbeitungsschritten – insbesondere bei der Hintergrundsubtraktion der Rohdaten, die zur Erstellung der magnetischen Suszeptibilitätsdiagramme verwendet wurden – ein nicht standardisiertes, benutzerdefiniertes Verfahren verwendet wurde«, schreibt das Journal in seiner Begründung.

Es ist nicht das erste Mal, dass eine Arbeit von Dias schwer in der Kritik steht. Bereits 2017 hatte er verkündet, metallischen Wasserstoff entdeckt zu haben: ein Ergebnis, dass die Fachwelt auf breiter Basis bis heute nicht anerkennt, das aber dennoch in »Science« veröffentlicht wurde.

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