كيمياء

موصل فائق


مجال الخبرة - الفيزياء

تحت درجة حرارة معينة ، تقوم الموصلات الفائقة بتوصيل التيار الكهربائي بدون مقاومة. تحدث هذه الظاهرة في جميع المعادن والمواد الأخرى تقريبًا عند درجات حرارة منخفضة جدًا قريبة من الصفر المطلق.

تُعرف درجة الحرارة التي تحتها مادة فائقة التوصيل بدرجة حرارة الانتقال ، وهذا يعتمد على المادة ، وتنتج المقاومة الكهربائية عن تفاعلات الإلكترونات في الشبكة البلورية مع عيوب الشبكة واهتزازات الشبكة وكذلك عمليات التشتت بين الإلكترونات.

تحت درجة حرارة الانتقال ، تقترن الإلكترونات (الفرميونات) وتتشكل أزواج كوبر (الزوج البوزوني) (نظرية BCS). بشكل عام ، يتم إزاحة خطوط المجال المغناطيسي في الموصلات الفائقة تمامًا من الداخل باستثناء طبقة رقيقة على السطح (ثنائية المغناطيسية).

تستخدم الملفات فائقة التوصيل بشكل أساسي لتوليد المجالات المغناطيسية القوية الموفرة للطاقة عن طريق المغناطيسات الكهربائية ، وهذه المجالات المغناطيسية القوية مطلوبة في مسرعات الجسيمات أو أجهزة الرنين المغناطيسي النووي أو التصوير بالرنين المغناطيسي. يستخدم المرء بشكل رئيسي ملحوظة3Sn (درجة حرارة الانتقال: 18 كيجب تبريد الملفات بالهيليوم السائل لجعلها فائقة التوصيل. مواد ذات درجة حرارة انتقالية أعلى من 77 كتسمى (نقطة غليان النيتروجين) بالموصل الفائق ذي درجة الحرارة العالية.

علامة التبويب .1
أمثلة على المواد فائقة التوصيل
مستوىالإدالرصاصملحوظةملحوظة3Snملحوظة3Geملغب.2YBa2النحاس3ا7-س؛ س ~ 0.2HgBa2تقريبا2النحاس3ا8 + س
درجة حرارة الانتقال في ك1,184,107,269,4618233993133

موصل فائق

موصل فائق, مواد فائقة التوصيل، المواد الموصلة للمعادن ، والتي عند تبريدها عند درجة حرارة حرجة ، تسمى درجة حرارة الانتقال تيج، اذهب إلى حالة مع مقاومة DC المتلاشية.

اكتشفت المجموعة حول Kamerlingh Onnes in Leiden الموصلية الفائقة بالإضافة إلى الزئبق (1911) أيضًا في الرصاص والقصدير (1912). تم العثور بالفعل على حدوث الموصلية الفائقة في السبائك منخفضة الانصهار لعناصر المجموعة الرئيسية في العشرينات ثم في الثلاثينيات في العديد من المعادن الانتقالية (مع غلاف D مفتوح) وكربيداتها ونتريدها (Mei & # 223ner et al. ). بدأ البحث المكثف عن الموصلات الفائقة الجديدة بعد الحرب العالمية الثانية وبلغ ذروته بحد أقصى تيج- قيمة حوالي 23 كلفن للنظام ملحوظة3Ge في عام 1974. لم تكن هناك مرحلة جديدة بين المعادن ذات ارتفاع مماثل حتى التسعينيات تيجتم العثور على القيمة (YPd5ب.3ج.0,3 تيج = 22.6 كلفن). في منتصف السبعينيات ، كانت الموصلات الفائقة للفرميون الثقيل ، في نهاية السبعينيات ، الموصلات الفائقة العضوية وفي عام 1986 الموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة العالية (تيج > 30 ك) اكتشفت. خاصة بي.تي. على أساس اعتبارات & # 228nomenological & # 220 ، فتح ماتياس دائمًا مجموعات اتصال جديدة باعتبارها فائقة التوصيل. تم العثور على الموصلية الفائقة في جميع فئات كيمياء الحالة الصلبة غير العضوية. تم العثور على الموصلات الفائقة بين العناصر المعدنية الموصلة (27 من 59) ، والسبائك ، والمركبات بين المعادن ، والهيدرات ، والبوريدات ، والكربيدات ، والنتريد ، والأكاسيد ، وبعض البنتيدات (مركبات المعادن مع P ، As ، Sb ، Bi) ، الكالكوجينيدات (مركبات المعادن مع S ، Se ، Te) ، وحتى هاليدات (LixZrNCl). تصبح بعض العناصر والوصلات فائقة التوصيل تحت الضغط فقط. بحلول نهاية السبعينيات وحدها ، تم فحص حوالي 5000 مادة من أجل الموصلية الفائقة (تجميع ممتاز لهذه النتائج بواسطة روبرتس). باستثناء بعض عناصر المجموعة الرئيسية ، فإن جميع المركبات فائقة التوصيل المذكورة في هذه الكلمة الرئيسية هي موصلات فائقة من النوع الثاني (الموصلات الفائقة BCS ، والموصلات الفائقة للموجة s المفردة). الاعلى تيجتم العثور على قيم الموصلات الفائقة التقليدية في الفلزات الانتقالية ومركباتها. حتى الآن لا توجد نظرية مغلقة من شأنها أن تسمح بالتنبؤ بأي أنظمة موصلة معدنية يمكن أن تصبح فائقة التوصيل ، فقط عدد قليل من القواعد النوعية تسمح بالبحث عن موصلات فائقة جديدة ليتم توجيهها. واحد يرتدي المرصودة تيجالقيم مقابل عدد إلكترونات التكافؤ للذرات المشاركة في المركب ، يجد المرء حدًا أقصى عند 4-5 وفي 6-7 إلكترونات تكافؤ لكل ذرة. تم العثور على هذه المنحنيات للمعادن الانتقالية وحلولها الصلبة لبعضها البعض ، والتي مراحل الكهف (المركبات المعدنية من تكوين AB2 نسبة نصف القطر الذري أ: ب & # 8776 1225 تناظر مكعب أو سداسي) ، مراحل A15 (A15 أو هيكل التنغستن مكعب التناظر بين الأطوار المعدنية من التكوين أ3B ، مع A = Ti ، V ، Cr ، Zr ، Nb ، Mo ، Ta ، WB = عناصر المجموعة الرئيسية مثل Al ، Si ، P ، Ga ، Ge ، As ، In ، Sn ، Sb ، Pb ، Bi أو الانتقال العناصر Co ، Ni ، Ru ، Rh ، Pd ، Re ، Os ، Ir ، Pt ، Au ، انظر الشكل 1) و مراحل شيفريل (الكالكوجينيدات الثلاثية لـ Mo مع التركيبة Axالإثنين6X8 A = الفلزات القلوية ، ومعادن المجموعة الرئيسية الأخرى مثل Sn ، Pb ، والمعادن الانتقالية منخفضة القيمة مثل Cu ، Ag ، Zn ، Cd ، والمعادن الأرضية النادرة ، انظر الشكل 2). أكبر عدد من الاتصالات عالية تيجالقيم (10 ك تيج 23 ك) في مراحل A15. ازدياد ب تيجتحدث القيم التي تزيد عن 10 كلفن بشكل أساسي في الأنظمة التي تحتوي على تفاعلات معدنية معادن قوية (تكوين سلاسل معدنية كما في مراحل A15 ، أو مجموعات معدنية في مراحل Chevrel) أو التي تميل إلى أن تكون غير مستقرة من الناحية الهيكلية. في حين أن حدوث الترتيب المغنطيسي الحديدي يجعل الموصلية الفائقة مستحيلة ، فإن الأمثلة معروفة جيدًا حيث يتعايش الترتيب المغنطيسي المضاد والموصلية الفائقة (أطوار شيفريل مع أيونات الأرض النادرة في الفجوات العنقودية ، وروديوم بوريد سيره الأرضي النادر4ب.4، انظر الشكل 3).

قبل وقت طويل من اكتشاف الموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة العالية ، أصبح من المعروف أن الأكاسيد ذات البنية البيروفسكايتية فائقة التوصيل ، وفقًا لـ SrTiO المستبدلة Nb3، وبا (Pb1 - xثنائيةx) س3، هذا الأخير مع تيج- قيمة 11 K. وفي اتصال BaBiO3 (x = 1) من خلال الاستبدال الجزئي للبوتاسيوم Ba تيج- أن تكون القيمة أكثر من الضعف. أكاسيد أخرى فائقة التوصيل هي برونز التنغستن أ.xأين3 (مع A = Na ، K ، Rb ، Cs مشوهة رباعي البيروفسكايت أو في التعديل السداسي) والإسبنيل Lixتي3 - xا4، مع 0.8 & # 8804 x ≤ 1,33.

الاعلى تيجتم العثور على قيم مركبات المجموعة الرئيسية للمشتقات القلوية من الفوليرين ، فئة أخرى من الموصلات الفائقة عالية الحرارة. في المقابل ، فإن المشتقات القلوية للجرافيت لها KC8، RbC8و CsC8 نقاط القفز حوالي 500 ميللي كلفن و 100 مللي كلفن و 20 مللي كلفن على التوالي. يجب أيضًا ذكر البوليمر غير العضوي فائق التوصيل الوحيد (SN)x ومشتقاته من البروم (تيج & # 8776 0.3 ك)

فقط عدد قليل من الأنظمة وجدت تطبيقات تقنية حتى الآن ، على سبيل المثال Nb (SQUIDs) و NbTi و Nb3Sn في بناء مغناطيس فائق التوصيل عالي المجال (على سبيل المثال للمسرعات والتصوير المقطعي بالدوران النووي) ومؤخراً الموصلات الفائقة عالية الحرارة ، وخاصة Y-123.

موصل فائق: درجات الحرارة الانتقالية للمواد فائقة التوصيل (انظر علامة التبويب المركبات القائمة على أكسيد النحاس. الموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة العالية). من بين الموصلات الفائقة العضوية ، يرمز TMTSF إلى tetramethyl-tetraselenafulvalene و BEDT-TTF لتقف على bis- (ethylenedithia) -tetrathiofulvalene.



موصل فائق 2: هيكل مرحلة Chevrel AMo6X8 باستخدام مثال PbMo6س.8.



موصل فائق 3: تمثيل تخطيطي للهيكل البلوري لـ YRh4ب.4. من أجل الوضوح ، لم يتم عرض جميع ذرات البورون.

رأي القارئ

إذا كان لديك أي تعليقات على محتوى هذه المقالة ، يمكنك إبلاغ المحررين عن طريق البريد الإلكتروني. نقرأ رسالتك ، لكننا نطلب تفهمك أنه لا يمكننا الرد على كل واحد.

المجلد الأول والثاني للموظفين

سيلفيا بارنيرت
دكتور. ماتياس ديلبروك
دكتور. رينالد ايس كريم
ناتالي فيشر
والتر جريوليتش ​​(محرر)
كارستن هاينش
سونيا ناجل
دكتور. غونار رادونز
مس (بصريات) لين شيلينغ بنز
دكتور. يواكيم شولر

كريستين ويبر
أولريش كيليان

يوجد اختصار المؤلف بين قوسين مربعين ، والرقم الموجود بين قوسين دائريين هو رقم منطقة الموضوع ، ويمكن العثور على قائمة بمجالات الموضوعات في المقدمة.

كاتيا باميل ، برلين [KB2] (A) (13)
أ.د. دبليو بوهوفر ، هامبورغ (ب) (20 ، 22)
سابين بومان ، هايدلبرغ [SB] (A) (26)
دكتور. غونتر بيكيرت ، فيرنهايم [GB1] (A) (04 ، 10 ، 25)
أ.د. هانز بيركامير ، فرانكفورت [HB1] (أ ، ب) (29)
أ.د. كلاوس بيثج ، فرانكفورت (ب) (18)
البروفيسور تاماس س. بيرو ، بودابست [TB2] (A) (15)
دكتور. توماس بوركي ، ليمن [TB] (A) (32)
أنجيلا بورشارد ، جنيف [أ ب] (أ) (20 ، 22)
دكتور. ماتياس ديلبروك ، دوسنهايم [دكتوراه في الطب] (أ) (12 ، 24 ، 29)
دكتور. فولفغانغ أيزنبرغ ، لايبزيغ [نحن] (أ) (15)
دكتور. فرانك أيزنهابر ، هايدلبرغ (FE] (A) (27 مقال في الفيزياء الحيوية)
دكتور. روجر إرب ، كاسل [RE1] (أ) (33)
دكتور. أنجيليكا فالرت مولر ، جروس زيمر [AFM] (A) (16 ، 26)
دكتور. أندرياس فولستيتش ، أوبيركوشن [AF4] (أ) (مقال بصريات تكيفية)
أ.د. رودولف فيلي ، دارمشتات (20 ، 22)
ستيفان فيشتنر ، Dossenheim [SF] (A) (31)
دكتور. توماس فيلك ، فرايبورغ [TF3] (أ) (10 ، 15)
ناتالي فيشر ، دوسنهايم [NF] (أ) (32)
أ.د. كلاوس فريدنهاغن ، هامبورغ [KF2] (أ) (مقال نظرية حقل الكم الجبر)
توماس فورمان ، هايدلبرغ [TF1] (A) (14)
كريستيان فولدا ، هايدلبرغ [CF] (A) (07)
فرانك جابلر ، فرانكفورت [FG1] (أ) (22 نظام معالجة بيانات مقال لتجارب المستقبل عالية الطاقة والأيونات الثقيلة)
دكتور. هارالد جينز ، دارمشتات [HG1] (أ) (18)
مايكل جيردينج ، كولونجسبورن [MG2] (A) (13)
أندريا غرينر ، هايدلبرغ [AG1] (A) (06)
أوفي غريغوليت ، غوتنغن [UG] (أ) (13)
أ.د. مايكل غرودزيكي ، سالزبورغ [MG1] (أ ، ب) (01 ، 16 نظرية وظيفية لكثافة المقال)
أ.د. هيلموت هابرلاند ، فرايبورغ [HH4] (أ) (فيزياء مجموعة المقالات)
دكتور. أندرياس هيلمان ، كيمنتس [AH1] (A) (20 ، 21)
كارستن هاينش ، كايزرسلاوترن [الصين] (أ) (03)
دكتور. هيرمان هينش ، هايدلبرغ [HH2] (A) (22)
جينس هورنر ، هانوفر [JH] (أ) (20)
دكتور. ديتر هوفمان ، برلين [DH2] (أ ، ب) (02)
ريناتي جيريشيك ، هايدلبرغ [RJ] (A) (28)
دكتور. أولريش كيليان ، هامبورغ [المملكة المتحدة] (أ) (19)
توماس كلوج ، ماينز [TK] (أ) (20)
أكيم نول ، ستراسبورغ ، [AK1] (A) (20)
أندرياس كولمان ، هايدلبرغ ، [AK2] (A) (29)
دكتور. باربرا كوبف ، هايدلبرغ [BK2] (أ) (26)
دكتور. بيرند كراوس ، كارلسروه [BK1] (أ) (19)
رالف كونلي ، هايدلبرغ ، [RK1] (A) (05)
دكتور. أندرياس ماركويتز ، دريسدن [AM1] (A) (21)
هولجر ماتيزيك ، بنشيم ، [HM3] (أ) (29)
ماتياس ميرتنز ، ماينز [MM1] (أ) (15)
دكتور. ديرك ميتزجر ، مانهايم [DM] (A) (07)
دكتور. رودي ميشالاك ، وارويك ، المملكة المتحدة [RM1] (أ) (23)
هيلموت ميلد ، دريسدن [HM1] (أ) (09 صوتيات مقال)
Guenter Milde ، درسدن [GM1] (A) (12)
ماريثا ميلدي ، دريسدن [MM2] (A) (12)
دكتور. كريستوفر مونرو ، بولدر ، الولايات المتحدة الأمريكية [سم] (أ) (مقال أتوم وأيون ترابس)
دكتور. أندرياس مولر ، كيل [AM2] (أ) (33 مقال في الفيزياء اليومية)
دكتور. نيكولاس نستله ، ريغنسبورغ [NN] (A) (05)
دكتور. توماس أوتو ، جنيف [إلى] (أ) (06 ميكانيكا تحليلية مقال)
أ.د. هاري بول ، برلين [إتش بي] (أ) (13)
كاند. فيز. كريستوف فلوم ، كارلسروه [CP] (A) (06 ، 08)
أ.د. أولريش بلات ، هايدلبرغ [لأعلى] (أ) (جو مقال)
دكتور. أوليفر بروبست ، مونتيري ، المكسيك [OP] (A) (30)
دكتور. رولاند أندرياس بونتيجام ، ميونخ [راب] (أ) (14 مقالًا للنظرية العامة للنسبية)
دكتور. جونار رادونز ، مانهايم [GR1] (A) (01 ، 02 ، 32)
أ.د. غونتر رادونز ، شتوتغارت [GR2] (A) (11)
أوليفر راتوند ، فرايبورغ [OR2] (A) (16 مقالًا فيزياء الكتلة)
دكتور. Karl-Henning Rehren ، Göttingen [KHR] (A) (نظرية حقل الكم الجبرية)
إنغريد ريزر ، مانهاتن ، الولايات المتحدة الأمريكية [IR] (A) (16)
دكتور. أوي رينر ، لايبزيغ [أور] (أ) (10)
دكتور. أورسولا ريش إيسر ، برلين [URE] (A) (21)
أ.د. هيرمان ريتشل ، كارلسروه [HR1] (أ ، ب) (23)
دكتور. بيتر أوليفر رول ، ماينز [OR1] (A ، B) (04 ، 15 توزيع مقال)
هانز يورج روتش ، هايدلبرغ (HJR] (A) (29)
دكتور. مارغيت سارستيد ، نيوكاسل أبون تاين ، المملكة المتحدة [MS2] (A) (25)
رولف ساورموست ، والدكيرش [RS1] (أ) (02)
أ.د. آرثر شارمان ، جيسين (وسط) (06 ، 20)
دكتور. آرني شيرماتشر ، ميونخ [AS5] (A) (02)
كريستينا شميت ، فرايبورغ [CS] (A) (16)
كاند. فيز. يورغ شولر ، كارلسروه [JS1] (A) (06 ، 08)
دكتور. يواكيم شولر ، ماينز [JS2] (أ) (10 ميكانيكا تحليلية للمقال)
أ.د. Heinz-Georg Schuster، Kiel [HGS] (A، B) (11 مقالاً فوضى)
ريتشارد شوالباخ ​​، ماينز [RS2] (أ) (17)
أ.د. كلاوس ستيرشتات ، ميونخ [كانساس] (أ ، ب) (07 ، 20)
كورنيليوس سوشي ، بروكسل [CS2] (A) (20)
ويليام جيه طومسون ، تشابل هيل ، الولايات المتحدة الأمريكية [WYD] (أ) (مقال الحواسيب في الفيزياء)
دكتور. توماس فولكمان ، كولونيا [تلفزيون] (أ) (20)
دبلوماسي الجيوفيز. رولف فوم شتاين ، كولونيا [RVS] (A) (29)
باتريك فوس دي هان ، ماينز [PVDH] (أ) (17)
توماس واجنر ، هايدلبرغ [TW2] (A) (29 مقالاً جوًا)
مانفريد ويبر ، فرانكفورت [MW1] (أ) (28)
ماركوس وينكي ، هايدلبرغ [MW3] (أ) (15)
أ.د. ديفيد وينلاند ، بولدر ، الولايات المتحدة الأمريكية [DW] (أ) (مقال أتوم وأيون ترابس)
دكتور. هارالد ويرث ، سانت جينيس بويي ، F [HW1] (A) (20) ستيفن وولف ، فرايبورغ [SW] (A) (16)
دكتور. مايكل زيلجيت ، فرانكفورت [MZ] (A) (02)
أ.د. هيلموت زيمرمان ، جينا [HZ] (A) (32)
دكتور. كاي زوبر ، دورتموند [KZ] (A) (19)

دكتور. أولريش كيليان (المسؤول)
كريستين ويبر

بريف دوز. دكتور. ديتر هوفمان ، برلين

يوجد اختصار المؤلف بين قوسين مربعين ، والرقم الموجود بين قوسين دائريين هو رقم منطقة الموضوع ، ويمكن العثور على قائمة بمجالات الموضوعات في المقدمة.

ماركوس أسبيلماير ، ميونخ [MA1] (A) (20)
دكتور. كاتيا باميل ، كالياري ، أنا [KB2] (أ) (13)
دوز. هانز جورج بارتيل ، برلين [HGB] (A) (02)
ستيفن باور ، كارلسروه [SB2] (أ) (20 ، 22)
دكتور. غونتر بيكيرت ، فيرنهايم [GB1] (A) (04 ، 10 ، 25)
أ.د. هانز بيركامير ، فرانكفورت [HB1] (أ ، ب) (29)
دكتور. فيرنر بيبراتشر ، جارشينج [WB] (م) (20)
البروفيسور تاماس س. بيرو ، بودابست [TB2] (A) (15)
أ.د. هيلموت بوكماير ، دارمشتات [HB2] (أ ، ب) (18)
دكتور. أولف بورجست ، هامبورغ [UB2] (A) (مقال Quasars)
دكتور. توماس بوركي ، ليمن [TB] (A) (32)
يوخن بوتنر ، برلين [JB] (A) (02)
دكتور. ماتياس ديلبروك ، دوسنهايم [دكتوراه في الطب] (أ) (12 ، 24 ، 29)
كارل إيبرل ، شتوتغارت [المملكة المتحدة] (أ) (مقال شعاع جزيئي مقال)
دكتور. ديتريش إينزيل ، جارشينج [DE] (A) (20)
دكتور. فولفغانغ أيزنبرغ ، لايبزيغ [نحن] (أ) (15)
دكتور. فرانك أيزنهابر ، فيينا [FE] (A) (27)
دكتور. روجر إيرب ، كاسل [RE1] (أ) (33 مقالًا ، الظواهر البصرية في الغلاف الجوي)
دكتور. كريستيان أوريتش ، بريمن [CE] (A) (مقال الشبكات العصبية)
دكتور. أنجيليكا فالرت مولر ، جروس زيمر [AFM] (A) (16 ، 26)
ستيفان فيشتنر ، هايدلبرغ [SF] (A) (31)
دكتور. توماس فيلك ، فرايبورغ [TF3] (أ) (10 ، 15 نظرية ترشيح مقال)
ناتالي فيشر ، فالدورف [NF] (A) (32)
دكتور. هارالد فوكس ، مونستر [HF] (A) (الفحص المجهري بمسبار مسح المقالة)
دكتور. توماس فورمان ، مانهايم [TF1] (A) (14)
كريستيان فولدا ، هانوفر [CF] (A) (07)
دكتور. هارالد جينز ، دارمشتات [HG1] (أ) (18)
مايكل جيردينج ، كولونجسبورن [MG2] (A) (13)
أ.د. غيرد غراشوف ، برن [GG] (A) (02)
أندريا غرينر ، هايدلبرغ [AG1] (A) (06)
أوفي جريجوليت ، وينهايم [UG] (أ) (13)
أ.د. مايكل غرودزيكي ، سالزبورغ [MG1] (B) (01 ، 16)
غونتر هادويتش ، ميونخ [GH] (A) (20)
دكتور. أندرياس هيلمان ، هال [AH1] (A) (20 ، 21)
كارستن هاينش ، كايزرسلاوترن [الصين] (أ) (03)
دكتور. كريستوف هاينز ، هامبورغ [CH3] (A) (29)
دكتور. مارك هامبرغر ، هايدلبرغ [MH2] (A) (19)
فلوريان هيرولد ، ميونخ [FH] (أ) (20)
دكتور. هيرمان هينش ، هايدلبرغ [HH2] (A) (22)
بريف دوز. دكتور. ديتر هوفمان ، برلين [DH2] (أ ، ب) (02)
دكتور. جورج هوفمان ، جيف سور إيفيت ، فرنسا [GH1] (A) (29)
دكتور. جيرت جاكوبي ، هامبورغ [GJ] (م) (09)
ريناتي جيريشيك ، هايدلبرغ [RJ] (A) (28)
دكتور. كاثرين جورنيت ، شتوتغارت [CJ] (أ) (مقال أنابيب نانوية)
أ.د. جوزيف كالراث ، لودفيجشافن ، [JK] (A) (04 مقال الطرق العددية في الفيزياء)
بريف دوز. دكتور. كلاوس كيفر ، فرايبورغ ، [CK] (أ) (14 ، 15 مقالًا الجاذبية الكمية)
ريتشارد كيليان ، فيسبادن [RK3] (22)
دكتور. أولريش كيليان ، هايدلبرغ [المملكة المتحدة] (أ) (19)
دكتور. أوفي كليمرادت ، ميونخ [المملكة المتحدة 1] (أ) (20 ، انتقالات مرحلة المقال والظواهر الحرجة)
دكتور. أكيم نول ، كارلسروه ، [AK1] (A) (20)
دكتور. أليكسي كوجيفنيكوف ، كوليدج بارك ، الولايات المتحدة الأمريكية [AK3] (أ) (02)
دكتور. بيرندت كوسلوفسكي ، أولم [BK] (أ) (فيزياء السطح والواجهة المقالية)
دكتور. بيرند كراوس ، ميونخ [BK1] (أ) (19)
دكتور. جينس كريسيل ، غرونوبل [JK2] (أ) (20)
دكتور. جيرو كوب ، ماينز [حارس مرمى] (أ) (18)
رالف كونلي ، هايدلبرغ ، [RK1] (A) (05)
فولكر لاف ، ماغديبورغ [VL] (أ) (04)
بريف دوز. دكتور. أكسل لوركي ، ميونخ [AL] (A) (20)
دكتور. أندرياس ماركويتز ، لوير هات ، NZ [AM1] (A) (21)
هولجر ماتيزيك ، سيلي [HM3] (أ) (29)
دكتور. ديرك ميتزجر ، مانهايم [DM] (A) (07)
أ.د. كارل فون مين ، ميونخ [KVM] (A) (02)
دكتور. رودي ميشالاك ، اوغسبورغ [RM1] (A) (23)
هيلموت ميلد ، دريسدن [HM1] (أ) (09)
غونتر ميلد ، درسدن [GM1] (A) (12)
ماريتا ميلد ، دريسدن [MM2] (A) (12)
دكتور. أندرياس مولر ، كيل [AM2] (A) (33)
دكتور. نيكولاس نستله ، لايبزيغ [NN] (أ ، ب) (05 ، 20 مقالًا عن تركيب الحزمة الجزيئية ، فيزياء السطح والواجهة ومسبار المسح المجهري)
دكتور. توماس أوتو ، جنيف [TO] (A) (06)
دكتور. أولريش بارليتز ، غوتنغن [UP1] (A) (11)
كريستوف فلوم ، كارلسروه [CP] (A) (06 ، 08)
دكتور. أوليفر بروبست ، مونتيري ، المكسيك [OP] (A) (30)
دكتور. رولاند أندرياس بونتيجام ، ميونخ [راب] (أ) (14)
دكتور. أندريا كوينتل ، شتوتغارت [AQ] (A) (مقال الأنابيب النانوية)
دكتور. جونار رادونز ، مانهايم [GR1] (A) (01 ، 02 ، 32)
دكتور. ماكس رونر ، وينهايم [MR3] (أ) (15 مقالًا للمعلوماتية الكمية)
روبرت روسندورف ، ميونخ [RR1] (A) (19)
إنغريد ريزر ، مانهاتن ، الولايات المتحدة الأمريكية [IR] (A) (16)
دكتور. أوي رينر ، لايبزيغ [أور] (أ) (10)
دكتور. أورسولا ريش إيسر ، برلين [URE] (A) (21)
دكتور. بيتر أوليفر رول ، إنجلهايم [OR1] (أ ، ب) (15 مقالًا عن ميكانيكا الكم وتفسيراتها)
أ.د. سيجمار روث ، شتوتغارت [SR] (أ) (أنابيب نانوية مقال)
هانز يورج روتش ، فالدورف [HJR] (أ) (29)
دكتور. مارجيت سارستيدت ، لوفين ، ب [MS2] (أ) (25)
رولف ساورموست ، والدكيرش [RS1] (أ) (02)
ماتياس شيميل ، برلين [MS4] (A) (02)
مايكل شميد ، شتوتغارت [MS5] (أ) (مقال الأنابيب النانوية)
دكتور. مارتن شون ، كونستانس [MS] (A) (14)
يورغ شولر ، تونوسشتاين [JS1] (A) (06 ، 08)
دكتور. يواكيم شولر ، دوسنهايم [JS2] (أ) (10)
ريتشارد شوالباخ ​​، ماينز [RS2] (أ) (17)
أ.د. بول شتاينهاردت ، برينستون ، الولايات المتحدة الأمريكية [PS] (أ) (مقال شبه بلورات وخلايا شبه وحدة)
أ.د. كلاوس ستيرشتات ، ميونخ [كانساس] (ب)
دكتور. سيجموند ستينتزينج ، ميونخ [SS1] (A) (22)
كورنيليوس سوشي ، بروكسل [CS2] (A) (20)
دكتور. فولكر ثيليس ، ميونخ [VT] (أ) (20)
أ.د. Gerald 't Hooft، Utrecht، NL [GT2] (A) (إعادة صياغة المقالة)
دكتور. أنيت فوغت ، برلين [AV] (A) (02)
دكتور. توماس فولكمان ، كولونيا [تلفزيون] (أ) (20)
رولف فوم شتاين ، كولونيا [RVS] (A) (29)
باتريك فوس دي هان ، ماينز [PVDH] (أ) (17)
دكتور. توماس واجنر ، هايدلبرغ [TW2] (A) (29)
دكتور. هيلدغارد واسموث-فرايز ، لودفيجشافن [HWF] (أ) (26)
مانفريد ويبر ، فرانكفورت [MW1] (أ) (28)
بريف دوز. دكتور. بورغارد فايس ، لوبيك [BW2] (أ) (02)
أ.د. كلاوس وينتر ، برلين [KW] (أ) (مقال فيزياء النيوترينو)
دكتور. أكيم ويكسفورث ، ميونخ [AW1] (A) (20)
دكتور. ستيفن وولف ، بيركلي ، الولايات المتحدة الأمريكية [SW] (A) (16)
بريف دوز. دكتور. يوخن فوسنيتزا ، كارلسروه [JW] (أ) (23 مقالًا من الموصلات الفائقة العضوية)
بريف دوز. دكتور. يورغ زيغنهاغن ، شتوتغارت [JZ3] (أ) (21 مقالًا لإعادة بناء السطح)
دكتور. كاي زوبر ، دورتموند [KZ] (A) (19)
دكتور. فيرنر تسويرجر ، ميونخ [WZ] (أ) (20)

دكتور. أولريش كيليان (المسؤول)
كريستين ويبر

بريف دوز. دكتور. ديتر هوفمان ، برلين

يوجد اختصار المؤلف بين قوسين مربعين ، والرقم الموجود بين قوسين دائريين هو رقم منطقة الموضوع ، ويمكن العثور على قائمة بمجالات الموضوعات في المقدمة.

أ.د. كلاوس أندريس ، جارشينج [KA] (أ) (10)
ماركوس أسبيلماير ، ميونخ [MA1] (A) (20)
دكتور. كاتيا باميل ، كالياري ، أنا [KB2] (أ) (13)
دوز. هانز جورج بارتيل ، برلين [HGB] (A) (02)
ستيفن باور ، كارلسروه [SB2] (أ) (20 ، 22)
دكتور. غونتر بيكيرت ، فيرنهايم [GB1] (A) (04 ، 10 ، 25)
أ.د. هانز بيركايمر ، فرانكفورت [HB1] (أ ، ب) (29 مقال علم الزلازل)
دكتور. فيرنر بيبراتشر ، جارشينج [WB] (م) (20)
البروفيسور تاماس س. بيرو ، بودابست [TB2] (A) (15)
أ.د. هيلموت بوكماير ، دارمشتات [HB2] (أ ، ب) (18)
دكتور. توماس بوركي ، ليمن [TB] (A) (32)
يوخن بوتنر ، برلين [JB] (A) (02)
دكتور. ماتياس ديلبروك ، دوسنهايم [دكتوراه في الطب] (أ) (12 ، 24 ، 29)
أ.د. مارتن دريسل ، شتوتغارت (أ) (موجات كثافة الدوران)
دكتور. مايكل إيكرت ، ميونخ [الشرق الأوسط] (أ) (02)
دكتور. ديتريش إينزيل ، جارشينج (أ) (مقال الموصلية الفائقة والسيولة الفائقة)
دكتور. فولفغانغ أيزنبرغ ، لايبزيغ [نحن] (أ) (15)
دكتور. فرانك أيزنهابر ، فيينا [FE] (A) (27)
دكتور. روجر إرب ، كاسل [RE1] (أ) (33)
دكتور. أنجيليكا فالرت مولر ، جروس زيمر [AFM] (A) (16 ، 26)
ستيفان فيشتنر ، هايدلبرغ [SF] (A) (31)
دكتور. توماس فيلك ، فرايبورغ [TF3] (أ) (10 ، 15)
ناتالي فيشر ، فالدورف [NF] (A) (32)
دكتور. توماس فورمان ، مانهايم [TF1] (A) (14)
كريستيان فولدا ، هانوفر [CF] (A) (07)
فرانك جابلر ، فرانكفورت [FG1] (أ) (22)
دكتور. هارالد جينز ، دارمشتات [HG1] (أ) (18)
أ.د. هينينج جينز ، كارلسروه [HG2] (أ) (تناظر المقالات والفراغ)
دكتور. مايكل جيردينج ، بوتسدام [MG2] (A) (13)
أندريا غرينر ، هايدلبرغ [AG1] (A) (06)
أوفي جريجوليت ، وينهايم [UG] (أ) (13)
غونتر هادويتش ، ميونخ [GH] (A) (20)
دكتور. أندرياس هيلمان ، هال [AH1] (A) (20 ، 21)
كارستن هاينش ، كايزرسلاوترن [الصين] (أ) (03)
دكتور. مارك هامبرغر ، هايدلبرغ [MH2] (A) (19)
دكتور. ساشا هيلجينفيلدت ، كامبريدج ، الولايات المتحدة الأمريكية (أ) (التلألؤ الصوتي للمقال)
دكتور. هيرمان هينش ، هايدلبرغ [HH2] (A) (22)
بريف دوز. دكتور. ديتر هوفمان ، برلين [DH2] (أ ، ب) (02)
دكتور. جيرت جاكوبي ، هامبورغ [GJ] (م) (09)
ريناتي جيريشيك ، هايدلبرغ [RJ] (A) (28)
أ.د. جوزيف كالراث ، Ludwigshafen [JK] (A) (04)
بريف دوز. دكتور. كلاوس كيفر ، فرايبورغ [CK] (أ) (14 ، 15)
ريتشارد كيليان ، فيسبادن [RK3] (22)
دكتور. أولريش كيليان ، هايدلبرغ [المملكة المتحدة] (أ) (19)
توماس كلوج ، يوليش [TK] (A) (20)
دكتور. أكيم نول ، كارلسروه ، [AK1] (A) (20)
دكتور. أليكسي كوجيفنيكوف ، كوليدج بارك ، الولايات المتحدة الأمريكية [AK3] (أ) (02)
دكتور. بيرند كراوس ، ميونخ [BK1] (أ) (19)
دكتور. جيرو كوب ، ماينز [حارس مرمى] (أ) (18)
رالف كونلي ، هايدلبرغ ، [RK1] (A) (05)
فولكر لاف ، ماغديبورغ [VL] (أ) (04)
دكتور. أنطون ليرف ، جارشينج [AL1] (A) (23)
دكتور. Detlef Lohse ، Twente ، NL (A) (تلألؤ مقال)
بريف دوز. دكتور. أكسل لوركي ، ميونخ [AL] (A) (20)
أ.د. جان لويس ، هال (ا) (مقال نظرية الأوتار)
دكتور. أندرياس ماركويتز ، لوير هات ، NZ [AM1] (A) (21)
هولجر ماتيزيك ، سيلي [HM3] (أ) (29)
دكتور. ديرك ميتزجر ، مانهايم [DM] (A) (07)
دكتور. رودي ميشالاك ، دريسدن [RM1] (أ) (23 مقالًا في فيزياء درجات الحرارة المنخفضة)
غونتر ميلد ، درسدن [GM1] (A) (12)
هيلموت ميلد ، دريسدن [HM1] (أ) (09)
ماريتا ميلد ، دريسدن [MM2] (A) (12)
أ.د. أندرياس مولر ، ترير [AM2] (A) (33)
أ.د. كارل أوتو مونيتش ، هايدلبرغ (أ) (فيزياء بيئية مقال)
دكتور. نيكولاس نستله ، لايبزيغ [NN] (أ ، ب) (05 ، 20)
دكتور. توماس أوتو ، جنيف [TO] (A) (06)
بريف دوز. دكتور. أولريش بارليتز ، غوتنغن [UP1] (A) (11)
كريستوف فلوم ، كارلسروه [CP] (A) (06 ، 08)
دكتور. أوليفر بروبست ، مونتيري ، المكسيك [OP] (A) (30)
دكتور. رولاند أندرياس بونتيجام ، ميونخ [راب] (أ) (14)
دكتور. جونار رادونز ، مانهايم [GR1] (A) (01 ، 02 ، 32)
دكتور. ماكس رونر ، واينهايم [MR3] (أ) (15)
روبرت روسندورف ، ميونخ [RR1] (A) (19)
إنغريد ريزر ، مانهاتن ، الولايات المتحدة الأمريكية [IR] (A) (16)
دكتور. أوي رينر ، لايبزيغ [أور] (أ) (10)
دكتور. أورسولا ريش إيسر ، برلين [URE] (A) (21)
دكتور. بيتر أوليفر رول ، إنجلهايم [OR1] (أ ، ب) (15)
هانز يورج روتش ، فالدورف [HJR] (أ) (29)
رولف ساورموست ، والدكيرش [RS1] (أ) (02)
ماتياس شيميل ، برلين [MS4] (A) (02)
أ.د. إرهارد شولز ، فوبرتال [ES] (A) (02)
دكتور. مارتن شون ، كونستانز [MS] (A) (14 مقالًا ، نظرية النسبية الخاصة)
دكتور. إروين شوبرث ، جارشينج [ES4] (أ) (23)
يورغ شولر ، تونوسشتاين [JS1] (A) (06 ، 08)
دكتور. يواكيم شولر ، دوسنهايم [JS2] (أ) (10)
ريتشارد شوالباخ ​​، ماينز [RS2] (أ) (17)
أ.د. كلاوس ستيرشتات ، ميونخ [كانساس] (ب)
دكتور. سيجموند ستينتزينج ، ميونخ [SS1] (A) (22)
دكتور. بيرتهولد سوشان ، جيسين [بكالوريوس] (أ) (فلسفة مقال في العلوم)
كورنيليوس سوشي ، بروكسل [CS2] (A) (20)
دكتور. فولكر ثيليس ، ميونخ [VT] (أ) (20)
أ.د. ستيفان تيسين ، ميونيخ (أ) (نظرية الأوتار مقال)
دكتور. أنيت فوغت ، برلين [AV] (A) (02)
دكتور. توماس فولكمان ، كولونيا [تلفزيون] (أ) (20)
رولف فوم شتاين ، كولونيا [RVS] (A) (29)
دكتور. باتريك فوس دي هان ، ماينز [PVDH] (أ) (17)
دكتور. توماس واجنر ، هايدلبرغ [TW2] (A) (29)
مانفريد ويبر ، فرانكفورت [MW1] (أ) (28)
دكتور. مارتن ويرنر ، هامبورغ [MW] (A) (29)
دكتور. أكيم ويكسفورث ، ميونخ [AW1] (A) (20)
دكتور. ستيفن وولف ، بيركلي ، الولايات المتحدة الأمريكية [SW] (A) (16)
دكتور. ستيفان إل وولف ، ميونخ [SW1] (A) (02)
بريف دوز. دكتور. يوخن فوسنيتزا ، كارلسروه [JW] (A) (23)
دكتور. كاي زوبر ، دورتموند [KZ] (A) (19)
دكتور. فيرنر تسويرجر ، ميونخ [WZ] (أ) (20)

مقالات حول الموضوع

حمل.

ظل علماء فيزياء الحالة الصلبة يبحثون عن موصلات فائقة ذات درجات حرارة انتقالية أعلى منذ عقود. تتغير أكاسيد النحاس الخزفية إلى حالة التوصيل الفائق عند الضغط العادي من 138 كلفن. من ناحية أخرى ، تحت ضغوط عالية ، تصل المركبات الغنية بالهيدروجين إلى درجات حرارة انتقالية أعلى. الآن نجح علماء الفيزياء الذين يعملون مع رانجا دياس من جامعة روتشستر لأول مرة في تطوير موصل فائق عند درجة حرارة الغرفة الباردة البالغة 288 كلفن. للقيام بذلك ، ومع ذلك ، كان لا بد من ضغط هيدريد الكبريت المحتوي على الكربون في خلية سندان ماسي تحتوي على 267 جيجا باسكال.

ركز دياس وزملاؤه أبحاثهم على الهيدروجين. يقول دياس: "لأنه للحصول على موصل فائق لدرجات الحرارة المرتفعة ، فإنك تحتاج إلى روابط قوية وعناصر خفيفة". تتوافق جزيئات الهيدروجين مع روابطها الكيميائية القوية بدقة مع هذه الشروط. نظرًا لأنه لا يمكن تحويل الهيدروجين النقي إلا إلى حالة معدنية بصعوبة ، حتى تحت الضغط العالي ، فقد صنع الباحثون مركب كبريت غني بالهيدروجين ويحتوي أيضًا على الكربون. للقيام بذلك ، قاموا أولاً بضغط الكبريت العنصري والكربون معًا في نسبة مولارية متوازنة في خلية سندان الماس. ثم تركوا غاز الهيدروجين يتدفق حول هذه العينة. بدأت عملية كيميائية ضوئية تحت ضوء الليزر ، والتي أنتجت بعد ذلك هيدريد الكبريت الغني بالكربون.

من أجل تحويل هذه المادة إلى موصل فائق ، كان من الضروري وجود ضغوط عالية للغاية. لذلك مارس دياس وزملاؤه ضغطًا يصل إلى 267 جيجا باسكال على العينة - أي ما يقرب من 2.5 مليون ضعف الضغط الجوي. تحت هذا الضغط ، تغيرت الخصائص الإلكترونية للمادة بشكل كبير. أظهر هيدريد الكبريت توصيل تيار خالٍ من المقاومة حتى عند 287.7 كلفن - أي عند درجة حرارة الغرفة - والتي يمكن قياسها باستخدام أقطاب بلاتينية متصلة. في اختبار آخر للموصل الفائق ، بحث الباحثون عن انتقال مغناطيسي في القابلية المغناطيسية. مع زيادة الضغط ، تحول الانخفاض الواضح في الحساسية إلى درجات حرارة أعلى وأعلى. أظهروا أعلى درجة حرارة انتقالية عند 198 كلفن وضغط 189 جيجا باسكال. لا يمكن تكوين ضغوط أعلى بشكل تجريبي في اختبار المجال المغناطيسي هذا بسبب صغر حجم العينة من 25 إلى 35 ميكرومتر.

تُظهر هذه التجربة أن المركبات الغنية بالهيدروجين تشكل أساسًا للموصلات الفائقة المعدنية الأكثر سخونة. قبل ذلك ، احتفظت مجموعة العمل حول ميخائيل إيريمتس في معهد ماكس بلانك للكيمياء في ماينز بسجل درجة الحرارة. أيضًا في تجربة الضغط العالي العام الماضي ، أظهروا أن هيدريد اللانثانم (LaH10) لم تظهر أي مقاومة كهربائية عند درجة الحرارة الحرجة البالغة 23 درجة مئوية تحت الصفر و 170 جيجا باسكال. نظرًا لأنه لا يمكن إثبات الموصلية الفائقة بوضوح من خلال قياسات المقاومة وحدها ، فقد أجرى الباحثون أيضًا قياسات مجال مغناطيسي إضافية. لاحظوا أن المجال المغناطيسي يعطل الموصلية الفائقة ، ويحول الانتقال إلى درجات حرارة منخفضة. قبل بضع سنوات ، اكتشف إريمتس وزملاؤه أن كبريتيد الهيدروجين يصبح فائق التوصيل تحت ضغط 250 جيجا باسكال عند 70 درجة تحت الصفر.

ومع ذلك ، على الرغم من ارتفاع درجة حرارة التحول ، فإن هيدريد الكبريت الجديد الغني بالكربون ليس مناسبًا لخطوط الطاقة أيضًا. لأنه من الناحية الفنية ، لا يمكن تحقيق مثل هذه الضغوط العالية إلا من خلال عينات صغيرة في خلايا سندان الماس. ومع ذلك ، فإن دياس متفائلة بأن تكون على المسار الصحيح بمركباتها الغنية بالهيدروجين. من خلال تغيير تركيبة مركبات الهيدريد ، يأمل في أن يكون قادرًا على الاقتراب من موصل فائق في درجة حرارة الغرفة وفي نفس الوقت عند ضغوط أقل من أي وقت مضى. إذا نجح ذلك ، فلن يجتذب فقط خطوط الطاقة غير المفقودة ، والتي يمكن أن توفر عددًا كبيرًا من محطات الطاقة. يمكن أن تكون هذه الموصلات الفائقة الساخنة أيضًا ذات أهمية لقطارات الرفع المغناطيسي ، والتصوير المقطعي بالرنين المغناطيسي الأكثر قوة ، وحتى أنواع خاصة من أجهزة الكمبيوتر الكمومية.


الموصلات وأشباه الموصلات والموصلات الفائقة - مقدمة في فيزياء الحالة الصلبة

في النصف الثاني من القرن الماضي ، شهدت فيزياء الحالة الصلبة وعلوم المواد طفرة كبيرة وأثبتت نفسها كموضوع مهم ومستقل.

يقدم هذا الكتاب مقدمة لأساسيات فيزياء الجوامد ، حيث يتم أيضًا فحص الأشخاص المعنيين وبيئتهم. ينصب التركيز على خصائص المواد الكهربائية والمغناطيسية.

يستهدف الكتاب طلاب الفيزياء والهندسة وعلوم المواد حتى درجة البكالوريوس. نظرًا لتفسيراتها الواضحة ونهجها التعليمي ، يمكن أيضًا استخدامها كمرحلة أولية تحفيزية ودعم العمل عند دراسة الكتب المدرسية الأكثر تطلبًا في فيزياء الحالة الصلبة.

عمل أساسي لطلاب فيزياء الحالة الصلبة والمستخدمين الذين يتعاملون مع الموصلات أو أشباه الموصلات أو الموصلات الفائقة. مناسب للإعادة والتحضير للامتحان.

حصل Rudolf Huebener على جائزة Max Planck Research في عام 1992 لعمله العلمي وجائزة Cryogenics في عام 2001. درس الفيزياء والرياضيات في جامعة ماربورغ والجامعات التقنية في ميونيخ ودارمشتات. في عام 1958 حصل على الدكتوراه في الفيزياء التجريبية من ماربورغ. بعد العمل في مركز أبحاث كارلسروه ومعهد أبحاث بالقرب من ألباني ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية ، عمل لمدة 12 عامًا في مختبر أرجون الوطني بالقرب من شيكاغو ، إلينوي. في عام 1974 تولى كرسي الفيزياء التجريبية في جامعة توبنغن. هناك قام بالتدريس والبحث حتى تقاعده في عام 1999. كتب أخرى للمؤلف: "هياكل التدفق المغناطيسي في الموصلات الفائقة" (2001) ، "الإلكترونات في العمل" (2005) ، "والثر نيرنست: رائد الفيزياء والكيمياء" (2007 مع H.-G. Bartel) و "Die Physikalisch-Technische Reichsanstalt" (2011 مع H. Luebbig).

يقدم الكتاب مقدمة سهلة القراءة ونظرة عامة جيدة. . العديد من الصور والرسوم التوضيحية تحفز وتساهم أيضًا في الفهم. (كارل شيفر ، في: Amazon.de ، 27 سبتمبر 2015)

"تم تقديم لمحة موجزة عن أساسيات فيزياء الجوامد ويمكن استخدام الكتاب كمرافق للكتب المدرسية في فيزياء الجوامد. تدعم الوصلات والمراجع الترافقية فهم الكتب المدرسية التفصيلية ". (الأستاذ الدكتور كلاوس إيدن ، كلية الهندسة الميكانيكية ، جامعة دورتموند للعلوم التطبيقية)


موصلات فائقة في درجات الحرارة العالية

موصل فائق لدرجات حرارة عالية (مختصر. HTSL)، أيضا الموصلات الفائقة الساخنة, موصلات السيراميك الفائقة, الموصلات الفائقة لأكسيد النحاس, أكسيد الفائق تسمى ، هي فئة من الموصلات الفائقة التي درجات حرارة انتقالها تيج يمكن أن يكون أكثر من 100 كلفن وبالتالي يجب الإشارة إليه بـ & # 8250 high & # 8249 مقارنةً بجميع الموصلات الفائقة الأخرى المعروفة. كثيرا ما يستخدم هذا المصطلح موصلات السيراميك الفائقة rührt daher, daß die ersten HTSL durch Sintern von Preßkörpern aus Metalloxidgemischen hergestellt wurden und als keramikähnliche, äußerst spröde und harte Materialien vorlagen. Für einkristalline HTSL, ob in massiver Form oder als epitaktisch gewachsene Filme, ist dieser Begriff unangebracht.

Die Klasse der HTSL wurde 1986 von J.G. Bednorz und K.A. Müller am IBM-Forschungslaboratorium in Rüschlikon (Schweiz) entdeckt. Sie erhielten 1987 hierfür den Nobelpreis für Physik. In der oxidischen Verbindung La1,8Ba0,2CuO4 fanden sie Supraleitung unterhalb einer Sprungtemperatur Tc von etwa 30 K. Aber erst nach der Bestätigung durch eine japanische Gruppe und dem darauf folgenden Nachweis von Supraleitung unterhalb einem Tc von etwa 38 K in der nahe verwandten Verbindung La1,85Sr0,15CuO4 fand diese Entdeckung allgemeine Beachtung. Der wirkliche Durchbruch kam dann zum Jahreswechsel 1996/1997, als eine amerikanische Gruppe in der Verbindung YBa2Cu3O7 (kurz: Y-123), also wieder in einem Cuprat, Supraleitung unterhalb Tc = 92 K entdeckte. Damit konnte erstmals Supraleitung durch Kühlung mit flüssigem Stickstoff (LN2 Siedepunkt bei Normaldruck: 77 K) erreicht und über längere Zeit stabil gehalten werden. Die sich hierdurch eröffnenden technischen Perspektiven initiierten weltweit eine beispiellos stürmische Entwicklung, in deren Verlauf weitere HTSL mit zum Teil noch höheren Sprungtemperaturen gefunden wurden. Die heute bekannten, wichtigsten HTSL-Familien mit Tc > 77 K sind in der Tabelle zusammen mit ihren maximalen Tc-Werten und den gebräuchlichen Kurzbezeichnungen aufgelistet.

Sämtliche HTSL sind in ihrer Kristallstruktur dem Mineral Perowskit (CaTiO3) verwandt. Wichtigste Bausteine sind CuO6-Oktaeder, die durch Sauerstoff-Fehlstellen zu CuO5-Pyramiden oder CuO4-Quadraten reduziert sein können. Eine flächenartige Vernetzung von CuO4-Quadraten führt zu einer ausgeprägt anisotropen Struktur mit zweidimensionalem Charakter, in der CuO2-Ebenen entweder einzeln oder zu Zweier- oder Dreierschichten zusammengefaßt durch ein von den restlichen Atomen gebildetes Gerüst voneinander getrennt und stabil gehalten werden. Gleichzeitig dient dieses Gerüst als Ladungsreservoir, das die ursprünglich isolierenden CuO2-Ebenen meist durch Elektronenentzug (p-Dotierung), in selteneren Fällen durch zusätzliche Elektronen (n-Dotierung) in einen metallischen Zustand versetzt.

Es ist gesichert, daß die elektronischen Eigenschaften der HTSL maßgeblich durch diese CuO2-Ebenen bestimmt werden. Das wird vor allem durch die ausgeprägte Anisotropie, die viele ihrer physikalischen Größen aufweisen, belegt. So kann der im normalleitenden Zustand gemessene, spezifische elektrische Widerstand ρ für Stromfluß senkrecht zu den Ebenen um Größenordnungen über dem für Stromfluß in den Ebenen liegen, und auch viele supraleitende Kenngrößen weisen eine starke Richtungsabhängigkeit auf.

Ein zweites, allen HTSL auf Cupratbasis gemeinsames Merkmal ist ihr (x,T)-Phasendiagramm (x: Dotierungsgrad): Zu jedem HTSL existiert eine Mutterverbindung, die isolierend und antiferromagnetisch ist, und aus der er durch n- oder p-Dotierung hervorgeht. Es gibt einen optimalen Dotierungsgrad xo, für den die Sprungtemperatur Tc ein Maximum annimmt. HTSL mit x xo bezeichnet man als unterdotiert, solche mit x > xo als überdotiert. n-dotierte HTSL (Beispiel: Nd1,85Ce0,15CuO4, Tc ≈ 25 K) haben wesentlich niedrigere Sprungtemperaturen als p-dotierte und sind technisch bedeutungslos. Zwei prominente Beispiele optimal p-dotierter HTSL sind La1,85Sr0,15CuO4 (Tc ≈ 38 K) und YBa2Cu3O7 (Tc = 92 K), die aus den Muttersubstanzen La2CuO4 bzw. YBa2Cu3O6 hervorgehen. Im ersten Fall erfolgt die Dotierung über die Substitution dreiwertigen Lanthans durch zweiwertiges Strontium, im zweiten Fall durch Erhöhung des Sauerstoffgehalts. Das (x,T)-Phasendiagramm für La2-xSrxCuO4 ist in der Abbildung gezeigt.

Das physikalische Grundverständnis der Hochtemperatur-Supraleitung ist bis heute lückenhaft geblieben. Zwar konnten auch für die HTSL mit der Flußquantisierung und den Josephson-Effekten grundlegende Aussagen der für die klassischen Supraleiter gültigen BCS-Theorie experimentell bestätigt und damit ein makroskopischer Quantenzustand mit Spin-Singulett-Paarung (Cooper-Paar) als supraleitender Grundzustand nachgewiesen werden, doch ist die zur Paarung der Elektronen erforderliche Wechselwirkung nicht aufgeklärt. Gewichtige Argumente sprechen gegen den klassischen Elektron-Phonon-Mechanismus der Supraleitung, wie z.B. das Fehlen eines Isotopeneffekts bei der Substitution von 16 O durch 18 O oder die lineare Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widerstands oberhalb Tc, beides in optimal dotierten HTSL beobachtet. Propagiert werden dagegen magnetische Wechselwirkungen, die in ausgeprägten Korrelationseffekten der Elektronen ihre Ursache haben und auch mit der vor allem in phasensensitiven Tunnelexperimenten nachgewiesenen d-Wellen-Symmetrie der Paarwellenfunktion (Paarwellenfunktion eines Supraleiters) vereinbar sind.

Die Anisotropien der HTSL in Kombination mit ihren sehr geringen Kohärenzlängen (etwa 2-3 nm parallel zu den CuO2-Ebenen und etwa 0,3 nm senkrecht dazu) führen zu einer starken Reduktion der kritischen Stromdichte (kritischer Strom eines Supraleiters) an Großwinkelkorngrenzen (Kleinwinkelkorngrenzen). Technisch interessante Stromdichten erfordern deshalb einkristalline oder zumindest stark texturierte HTSL, wobei der Stromfluß in den CuO2-Ebenen erfolgen muß. Dies erreicht man heute vornehmlich mit Y-123-Filmen, die epitaktisch (Epitaxie) auf einkristallinen Unterlagen (z.B. Korundscheiben) aufgewachsen sind, oder mit Silberbändern, in denen Bi-2223-Filamente eingebettet und durch Walzen mechanisch texturiert wurden. Bei LN2-Kühlung können epitaktische Y-123-Filme kritische Stromdichten bis etwa 5 · 10 10 A / m 2 erreichen walztexturierte Bi-2223-Bänder von ca. 1 km Länge bis etwa 2 · 10 8 A / cm 2 . Flußschlauchwandern führt jedoch zu einem schnellen Abfall der Stromdichten in Magnetfeldern. Dies ist für die Bänder besonders ausgeprägt, wodurch deren technischer Einsatz bei LN2-Kühlung bislang auf Niederfeldanwendungen wie Kabel oder Transformatoren beschränkt bleibt. Y-123-Filme finden vorrangig in der Sensorik (Bolometer, supraleitende, SQUID), in der Elektronik (Elektronik, supraleitende) und in der Mikrowellentechnik Verwendung, wobei ihrem Einsatz in der Kommunikationstechnik besondere Bedeutung zukommt: Filtereinheiten und adaptive Antennensysteme auf der Basis von HTSL-Filmen zeichnen sich durch hohe Güten und geringe Volumina und Gewichte aus und besitzen ein herausragendes Anwendungspotential im Mobil- und Satellitenfunk.



Hochtemperatur-Supraleiter 1: Kristallstruktur des HTSL Tl-2223 (Tc ≈ 125 K) die der Übersichtlichkeit halber weggelassenen Cu-Atome befinden sich in der Mitte der Pyramidenbasen bzw. Quadrate.



Hochtemperatur-Supraleiter 2: Der bei X = 0 vorliegende isolierende antiferromagnetische Zustand (AF, Néel-Temperatur TN ≈ 240 K) wird bei zunehmender Dotierung schnell abgebaut und durch Spinglasverhalten (SG) abgelöst. Bei X ≈ 0,06 kommt es zum Isolator-Metall-Übergang bei gleichzeitigem Auftreten von Supraleitung (SL). Die zugehörige Sprungtemperatur Tc durchläuft für X ≈ 0,15 ein Maximum. Oberhalb X ≈ 0,3 bleibt das System metallisch, verliert aber die Supraleitung.



Hochtemperatur-Supraleiter 3: Spezifischer Widerstand des HTSL YBa2Cu3O7 als Funktion der Temperatur auffällig ist das nahezu lineare Verhalten oberhalb Tc, das allgemein für optimal dotierte HTSL charakteristisch ist. Die Verrundung des Phasenübergangs am Sprungpunkt beruht auf Fluktuationen, die durch die quasi-zweidimensionale Struktur des HTSL begünstigt werden.



Hochtemperatur-Supraleiter 4: Vierpoliges, elliptisches Bandpaßfilter für Mikrowellenkommunikation im c-Band (Frequenz ≈ 4 GHz), hergestellt auf der Basis eines Y-123-Films. Die vier dunklen, L-förmigen Streifen sind aus dem HTSL-Film bestehende Streifenresonatoren, die miteinander verkoppelt das Filter aufbauen. Die Abmessungen des Trägersubstrats beträgt etwa 3 × 6 cm 2 . (mit freundlicher Genehmigung der Robert Bosch GmbH)

Hochtemperatur-Supraleiter: Die wichtigsten HTSL-Familien mit Tc > 77 K und ihre gebräuchlichen Kurzbezeichnungen.

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Mitarbeiter Band I und II

Silvia Barnert
Dr. Matthias Delbrück
Dr. Reinald Eis
Natalie Fischer
Walter Greulich (Schriftleiter)
Carsten Heinisch
Sonja Nagel
Dr. Gunnar Radons
MS (Optics) Lynn Schilling-Benz
Dr. Joachim Schüller

Christine Weber
Ulrich Kilian

In eckigen Klammern steht das Autorenkürzel, die Zahl in der runden Klammer ist die Fachgebietsnummer eine Liste der Fachgebiete findet sich im Vorwort.

Katja Bammel, Berlin [KB2] (A) (13)
Prof. Dr. W. Bauhofer, Hamburg (B) (20, 22)
Sabine Baumann, Heidelberg [SB] (A) (26)
Dr. Günther Beikert, Viernheim [GB1] (A) (04, 10, 25)
Prof. Dr. Hans Berckhemer, Frankfurt [HB1] (A, B) (29)
Prof. Dr. Klaus Bethge, Frankfurt (B) (18)
Prof. Tamás S. Biró, Budapest [TB2] (A) (15)
Dr. Thomas Bührke, Leimen [TB] (A) (32)
Angela Burchard, Genf [AB] (A) (20, 22)
Dr. Matthias Delbrück, Dossenheim [MD] (A) (12, 24, 29)
Dr. Wolfgang Eisenberg, Leipzig [WE] (A) (15)
Dr. Frank Eisenhaber, Heidelberg [FE] (A) (27 Essay Biophysik)
Dr. Roger Erb, Kassel [RE1] (A) (33)
Dr. Angelika Fallert-Müller, Groß-Zimmern [AFM] (A) (16, 26)
Dr. Andreas Faulstich, Oberkochen [AF4] (A) (Essay Adaptive Optik)
Prof. Dr. Rudolf Feile, Darmstadt (B) (20, 22)
Stephan Fichtner, Dossenheim [SF] (A) (31)
Dr. Thomas Filk, Freiburg [TF3] (A) (10, 15)
Natalie Fischer, Dossenheim [NF] (A) (32)
Prof. Dr. Klaus Fredenhagen, Hamburg [KF2] (A) (Essay Algebraische Quantenfeldtheorie)
Thomas Fuhrmann, Heidelberg [TF1] (A) (14)
Christian Fulda, Heidelberg [CF] (A) (07)
Frank Gabler, Frankfurt [FG1] (A) (22 Essay Datenverarbeitungssysteme künftiger Hochenergie- und Schwerionen-Experimente)
Dr. Harald Genz, Darmstadt [HG1] (A) (18)
Michael Gerding, Kühlungsborn [MG2] (A) (13)
Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Göttingen [UG] (A) (13)
Prof. Dr. Michael Grodzicki, Salzburg [MG1] (A, B) (01, 16 Essay Dichtefunktionaltheorie)
Prof. Dr. Hellmut Haberland, Freiburg [HH4] (A) (Essay Clusterphysik)
Dr. Andreas Heilmann, Chemnitz [AH1] (A) (20, 21)
Carsten Heinisch, Kaiserslautern [CH] (A) (03)
Dr. Hermann Hinsch, Heidelberg [HH2] (A) (22)
Jens Hoerner, Hannover [JH] (A) (20)
Dr. Dieter Hoffmann, Berlin [DH2] (A, B) (02)
Renate Jerecic, Heidelberg [RJ] (A) (28)
Dr. Ulrich Kilian, Hamburg [UK] (A) (19)
Thomas Kluge, Mainz [TK] (A) (20)
Achim Knoll, Straßburg [AK1] (A) (20)
Andreas Kohlmann, Heidelberg [AK2] (A) (29)
Dr. Barbara Kopff, Heidelberg [BK2] (A) (26)
Dr. Bernd Krause, Karlsruhe [BK1] (A) (19)
Ralph Kühnle, Heidelberg [RK1] (A) (05)
Dr. Andreas Markwitz, Dresden [AM1] (A) (21)
Holger Mathiszik, Bensheim [HM3] (A) (29)
Mathias Mertens, Mainz [MM1] (A) (15)
Dr. Dirk Metzger, Mannheim [DM] (A) (07)
Dr. Rudi Michalak, Warwick, UK [RM1] (A) (23)
Helmut Milde, Dresden [HM1] (A) (09 Essay Akustik)
Guenter Milde, Dresden [GM1] (A) (12)
Maritha Milde, Dresden [MM2] (A) (12)
Dr. Christopher Monroe, Boulder, USA [CM] (A) (Essay Atom- und Ionenfallen)
Dr. Andreas Müller, Kiel [AM2] (A) (33 Essay Alltagsphysik)
Dr. Nikolaus Nestle, Regensburg [NN] (A) (05)
Dr. Thomas Otto, Genf [TO] (A) (06 Essay Analytische Mechanik)
Prof. Dr. Harry Paul, Berlin [HP] (A) (13)
Cand. Phys. Christof Pflumm, Karlsruhe [CP] (A) (06, 08)
Prof. Dr. Ulrich Platt, Heidelberg [UP] (A) (Essay Atmosphäre)
Dr. Oliver Probst, Monterrey, Mexico [OP] (A) (30)
Dr. Roland Andreas Puntigam, München [RAP] (A) (14 Essay Allgemeine Relativitätstheorie)
Dr. Gunnar Radons, Mannheim [GR1] (A) (01, 02, 32)
Prof. Dr. Günter Radons, Stuttgart [GR2] (A) (11)
Oliver Rattunde, Freiburg [OR2] (A) (16 Essay Clusterphysik)
Dr. Karl-Henning Rehren, Göttingen [KHR] (A) (Essay Algebraische Quantenfeldtheorie)
Ingrid Reiser, Manhattan, USA [IR] (A) (16)
Dr. Uwe Renner, Leipzig [UR] (A) (10)
Dr. Ursula Resch-Esser, Berlin [URE] (A) (21)
Prof. Dr. Hermann Rietschel, Karlsruhe [HR1] (A, B) (23)
Dr. Peter Oliver Roll, Mainz [OR1] (A, B) (04, 15 Essay Distributionen)
Hans-Jörg Rutsch, Heidelberg [HJR] (A) (29)
Dr. Margit Sarstedt, Newcastle upon Tyne, UK [MS2] (A) (25)
Rolf Sauermost, Waldkirch [RS1] (A) (02)
Prof. Dr. Arthur Scharmann, Gießen (B) (06, 20)
Dr. Arne Schirrmacher, München [AS5] (A) (02)
Christina Schmitt, Freiburg [CS] (A) (16)
Cand. Phys. Jörg Schuler, Karlsruhe [JS1] (A) (06, 08)
Dr. Joachim Schüller, Mainz [JS2] (A) (10 Essay Analytische Mechanik)
Prof. Dr. Heinz-Georg Schuster, Kiel [HGS] (A, B) (11 Essay Chaos)
Richard Schwalbach, Mainz [RS2] (A) (17)
Prof. Dr. Klaus Stierstadt, München [KS] (A, B) (07, 20)
Cornelius Suchy, Brüssel [CS2] (A) (20)
William J. Thompson, Chapel Hill, USA [WJT] (A) (Essay Computer in der Physik)
Dr. Thomas Volkmann, Köln [TV] (A) (20)
Dipl.-Geophys. Rolf vom Stein, Köln [RVS] (A) (29)
Patrick Voss-de Haan, Mainz [PVDH] (A) (17)
Thomas Wagner, Heidelberg [TW2] (A) (29 Essay Atmosphäre)
Manfred Weber, Frankfurt [MW1] (A) (28)
Markus Wenke, Heidelberg [MW3] (A) (15)
Prof. Dr. David Wineland, Boulder, USA [DW] (A) (Essay Atom- und Ionenfallen)
Dr. Harald Wirth, Saint Genis-Pouilly, F [HW1] (A) (20)Steffen Wolf, Freiburg [SW] (A) (16)
Dr. Michael Zillgitt, Frankfurt [MZ] (A) (02)
Prof. Dr. Helmut Zimmermann, Jena [HZ] (A) (32)
Dr. Kai Zuber, Dortmund [KZ] (A) (19)

Dr. Ulrich Kilian (verantwortlich)
Christine Weber

Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin

In eckigen Klammern steht das Autorenkürzel, die Zahl in der runden Klammer ist die Fachgebietsnummer eine Liste der Fachgebiete findet sich im Vorwort.

Markus Aspelmeyer, München [MA1] (A) (20)
Dr. Katja Bammel, Cagliari, I [KB2] (A) (13)
Doz. Dr. Hans-Georg Bartel, Berlin [HGB] (A) (02)
Steffen Bauer, Karlsruhe [SB2] (A) (20, 22)
Dr. Günther Beikert, Viernheim [GB1] (A) (04, 10, 25)
Prof. Dr. Hans Berckhemer, Frankfurt [HB1] (A, B) (29)
Dr. Werner Biberacher, Garching [WB] (B) (20)
Prof. Tamás S. Biró, Budapest [TB2] (A) (15)
Prof. Dr. Helmut Bokemeyer, Darmstadt [HB2] (A, B) (18)
Dr. Ulf Borgeest, Hamburg [UB2] (A) (Essay Quasare)
Dr. Thomas Bührke, Leimen [TB] (A) (32)
Jochen Büttner, Berlin [JB] (A) (02)
Dr. Matthias Delbrück, Dossenheim [MD] (A) (12, 24, 29)
Karl Eberl, Stuttgart [KE] (A) (Essay Molekularstrahlepitaxie)
Dr. Dietrich Einzel, Garching [DE] (A) (20)
Dr. Wolfgang Eisenberg, Leipzig [WE] (A) (15)
Dr. Frank Eisenhaber, Wien [FE] (A) (27)
Dr. Roger Erb, Kassel [RE1] (A) (33 Essay Optische Erscheinungen der Atmosphäre)
Dr. Christian Eurich, Bremen [CE] (A) (Essay Neuronale Netze)
Dr. Angelika Fallert-Müller, Groß-Zimmern [AFM] (A) (16, 26)
Stephan Fichtner, Heidelberg [SF] (A) (31)
Dr. Thomas Filk, Freiburg [TF3] (A) (10, 15 Essay Perkolationstheorie)
Natalie Fischer, Walldorf [NF] (A) (32)
Dr. Harald Fuchs, Münster [HF] (A) (Essay Rastersondenmikroskopie)
Dr. Thomas Fuhrmann, Mannheim [TF1] (A) (14)
Christian Fulda, Hannover [CF] (A) (07)
Dr. Harald Genz, Darmstadt [HG1] (A) (18)
Michael Gerding, Kühlungsborn [MG2] (A) (13)
Prof. Dr. Gerd Graßhoff, Bern [GG] (A) (02)
Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Weinheim [UG] (A) (13)
Prof. Dr. Michael Grodzicki, Salzburg [MG1] (B) (01, 16)
Gunther Hadwich, München [GH] (A) (20)
Dr. Andreas Heilmann, Halle [AH1] (A) (20, 21)
Carsten Heinisch, Kaiserslautern [CH] (A) (03)
Dr. Christoph Heinze, Hamburg [CH3] (A) (29)
Dr. Marc Hemberger, Heidelberg [MH2] (A) (19)
Florian Herold, München [FH] (A) (20)
Dr. Hermann Hinsch, Heidelberg [HH2] (A) (22)
Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin [DH2] (A, B) (02)
Dr. Georg Hoffmann, Gif-sur-Yvette, FR [GH1] (A) (29)
Dr. Gert Jacobi, Hamburg [GJ] (B) (09)
Renate Jerecic, Heidelberg [RJ] (A) (28)
Dr. Catherine Journet, Stuttgart [CJ] (A) (Essay Nanoröhrchen)
Prof. Dr. Josef Kallrath, Ludwigshafen, [JK] (A) (04 Essay Numerische Methoden in der Physik)
Priv.-Doz. Dr. Claus Kiefer, Freiburg [CK] (A) (14, 15 Essay Quantengravitation)
Richard Kilian, Wiesbaden [RK3] (22)
Dr. Ulrich Kilian, Heidelberg [UK] (A) (19)
Dr. Uwe Klemradt, München [UK1] (A) (20, Essay Phasenübergänge und kritische Phänomene)
Dr. Achim Knoll, Karlsruhe [AK1] (A) (20)
Dr. Alexei Kojevnikov, College Park, USA [AK3] (A) (02)
Dr. Berndt Koslowski, Ulm [BK] (A) (Essay Ober- und Grenzflächenphysik)
Dr. Bernd Krause, München [BK1] (A) (19)
Dr. Jens Kreisel, Grenoble [JK2] (A) (20)
Dr. Gero Kube, Mainz [GK] (A) (18)
Ralph Kühnle, Heidelberg [RK1] (A) (05)
Volker Lauff, Magdeburg [VL] (A) (04)
Priv.-Doz. Dr. Axel Lorke, München [AL] (A) (20)
Dr. Andreas Markwitz, Lower Hutt, NZ [AM1] (A) (21)
Holger Mathiszik, Celle [HM3] (A) (29)
Dr. Dirk Metzger, Mannheim [DM] (A) (07)
Prof. Dr. Karl von Meyenn, München [KVM] (A) (02)
Dr. Rudi Michalak, Augsburg [RM1] (A) (23)
Helmut Milde, Dresden [HM1] (A) (09)
Günter Milde, Dresden [GM1] (A) (12)
Marita Milde, Dresden [MM2] (A) (12)
Dr. Andreas Müller, Kiel [AM2] (A) (33)
Dr. Nikolaus Nestle, Leipzig [NN] (A, B) (05, 20 Essays Molekularstrahlepitaxie, Ober- und Grenzflächenphysik und Rastersondenmikroskopie)
Dr. Thomas Otto, Genf [TO] (A) (06)
Dr. Ulrich Parlitz, Göttingen [UP1] (A) (11)
Christof Pflumm, Karlsruhe [CP] (A) (06, 08)
Dr. Oliver Probst, Monterrey, Mexico [OP] (A) (30)
Dr. Roland Andreas Puntigam, München [RAP] (A) (14)
Dr. Andrea Quintel, Stuttgart [AQ] (A) (Essay Nanoröhrchen)
Dr. Gunnar Radons, Mannheim [GR1] (A) (01, 02, 32)
Dr. Max Rauner, Weinheim [MR3] (A) (15 Essay Quanteninformatik)
Robert Raussendorf, München [RR1] (A) (19)
Ingrid Reiser, Manhattan, USA [IR] (A) (16)
Dr. Uwe Renner, Leipzig [UR] (A) (10)
Dr. Ursula Resch-Esser, Berlin [URE] (A) (21)
Dr. Peter Oliver Roll, Ingelheim [OR1] (A, B) (15 Essay Quantenmechanik und ihre Interpretationen)
Prof. Dr. Siegmar Roth, Stuttgart [SR] (A) (Essay Nanoröhrchen)
Hans-Jörg Rutsch, Walldorf [HJR] (A) (29)
Dr. Margit Sarstedt, Leuven, B [MS2] (A) (25)
Rolf Sauermost, Waldkirch [RS1] (A) (02)
Matthias Schemmel, Berlin [MS4] (A) (02)
Michael Schmid, Stuttgart [MS5] (A) (Essay Nanoröhrchen)
Dr. Martin Schön, Konstanz [MS] (A) (14)
Jörg Schuler, Taunusstein [JS1] (A) (06, 08)
Dr. Joachim Schüller, Dossenheim [JS2] (A) (10)
Richard Schwalbach, Mainz [RS2] (A) (17)
Prof. Dr. Paul Steinhardt, Princeton, USA [PS] (A) (Essay Quasikristalle und Quasi-Elementarzellen)
Prof. Dr. Klaus Stierstadt, München [KS] (B)
Dr. Siegmund Stintzing, München [SS1] (A) (22)
Cornelius Suchy, Brüssel [CS2] (A) (20)
Dr. Volker Theileis, München [VT] (A) (20)
Prof. Dr. Gerald 't Hooft, Utrecht, NL [GT2] (A) (Essay Renormierung)
Dr. Annette Vogt, Berlin [AV] (A) (02)
Dr. Thomas Volkmann, Köln [TV] (A) (20)
Rolf vom Stein, Köln [RVS] (A) (29)
Patrick Voss-de Haan, Mainz [PVDH] (A) (17)
Dr. Thomas Wagner, Heidelberg [TW2] (A) (29)
Dr. Hildegard Wasmuth-Fries, Ludwigshafen [HWF] (A) (26)
Manfred Weber, Frankfurt [MW1] (A) (28)
Priv.-Doz. Dr. Burghard Weiss, Lübeck [BW2] (A) (02)
Prof. Dr. Klaus Winter, Berlin [KW] (A) (Essay Neutrinophysik)
Dr. Achim Wixforth, München [AW1] (A) (20)
Dr. Steffen Wolf, Berkeley, USA [SW] (A) (16)
Priv.-Doz. Dr. Jochen Wosnitza, Karlsruhe [JW] (A) (23 Essay Organische Supraleiter)
Priv.-Doz. Dr. Jörg Zegenhagen, Stuttgart [JZ3] (A) (21 Essay Oberflächenrekonstruktionen)
Dr. Kai Zuber, Dortmund [KZ] (A) (19)
Dr. Werner Zwerger, München [WZ] (A) (20)

Dr. Ulrich Kilian (verantwortlich)
Christine Weber

Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin

In eckigen Klammern steht das Autorenkürzel, die Zahl in der runden Klammer ist die Fachgebietsnummer eine Liste der Fachgebiete findet sich im Vorwort.

Prof. Dr. Klaus Andres, Garching [KA] (A) (10)
Markus Aspelmeyer, München [MA1] (A) (20)
Dr. Katja Bammel, Cagliari, I [KB2] (A) (13)
Doz. Dr. Hans-Georg Bartel, Berlin [HGB] (A) (02)
Steffen Bauer, Karlsruhe [SB2] (A) (20, 22)
Dr. Günther Beikert, Viernheim [GB1] (A) (04, 10, 25)
Prof. Dr. Hans Berckhemer, Frankfurt [HB1] (A, B) (29 Essay Seismologie)
Dr. Werner Biberacher, Garching [WB] (B) (20)
Prof. Tamás S. Biró, Budapest [TB2] (A) (15)
Prof. Dr. Helmut Bokemeyer, Darmstadt [HB2] (A, B) (18)
Dr. Thomas Bührke, Leimen [TB] (A) (32)
Jochen Büttner, Berlin [JB] (A) (02)
Dr. Matthias Delbrück, Dossenheim [MD] (A) (12, 24, 29)
Prof. Dr. Martin Dressel, Stuttgart (A) (Essay Spindichtewellen)
Dr. Michael Eckert, München [ME] (A) (02)
Dr. Dietrich Einzel, Garching (A) (Essay Supraleitung und Suprafluidität)
Dr. Wolfgang Eisenberg, Leipzig [WE] (A) (15)
Dr. Frank Eisenhaber, Wien [FE] (A) (27)
Dr. Roger Erb, Kassel [RE1] (A) (33)
Dr. Angelika Fallert-Müller, Groß-Zimmern [AFM] (A) (16, 26)
Stephan Fichtner, Heidelberg [SF] (A) (31)
Dr. Thomas Filk, Freiburg [TF3] (A) (10, 15)
Natalie Fischer, Walldorf [NF] (A) (32)
Dr. Thomas Fuhrmann, Mannheim [TF1] (A) (14)
Christian Fulda, Hannover [CF] (A) (07)
Frank Gabler, Frankfurt [FG1] (A) (22)
Dr. Harald Genz, Darmstadt [HG1] (A) (18)
Prof. Dr. Henning Genz, Karlsruhe [HG2] (A) (Essays Symmetrie und Vakuum)
Dr. Michael Gerding, Potsdam [MG2] (A) (13)
Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Weinheim [UG] (A) (13)
Gunther Hadwich, München [GH] (A) (20)
Dr. Andreas Heilmann, Halle [AH1] (A) (20, 21)
Carsten Heinisch, Kaiserslautern [CH] (A) (03)
Dr. Marc Hemberger, Heidelberg [MH2] (A) (19)
Dr. Sascha Hilgenfeldt, Cambridge, USA (A) (Essay Sonolumineszenz)
Dr. Hermann Hinsch, Heidelberg [HH2] (A) (22)
Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin [DH2] (A, B) (02)
Dr. Gert Jacobi, Hamburg [GJ] (B) (09)
Renate Jerecic, Heidelberg [RJ] (A) (28)
Prof. Dr. Josef Kallrath, Ludwigshafen [JK] (A) (04)
Priv.-Doz. Dr. Claus Kiefer, Freiburg [CK] (A) (14, 15)
Richard Kilian, Wiesbaden [RK3] (22)
Dr. Ulrich Kilian, Heidelberg [UK] (A) (19)
Thomas Kluge, Jülich [TK] (A) (20)
Dr. Achim Knoll, Karlsruhe [AK1] (A) (20)
Dr. Alexei Kojevnikov, College Park, USA [AK3] (A) (02)
Dr. Bernd Krause, München [BK1] (A) (19)
Dr. Gero Kube, Mainz [GK] (A) (18)
Ralph Kühnle, Heidelberg [RK1] (A) (05)
Volker Lauff, Magdeburg [VL] (A) (04)
Dr. Anton Lerf, Garching [AL1] (A) (23)
Dr. Detlef Lohse, Twente, NL (A) (Essay Sonolumineszenz)
Priv.-Doz. Dr. Axel Lorke, München [AL] (A) (20)
Prof. Dr. Jan Louis, Halle (A) (Essay Stringtheorie)
Dr. Andreas Markwitz, Lower Hutt, NZ [AM1] (A) (21)
Holger Mathiszik, Celle [HM3] (A) (29)
Dr. Dirk Metzger, Mannheim [DM] (A) (07)
Dr. Rudi Michalak, Dresden [RM1] (A) (23 Essay Tieftemperaturphysik)
Günter Milde, Dresden [GM1] (A) (12)
Helmut Milde, Dresden [HM1] (A) (09)
Marita Milde, Dresden [MM2] (A) (12)
Prof. Dr. Andreas Müller, Trier [AM2] (A) (33)
Prof. Dr. Karl Otto Münnich, Heidelberg (A) (Essay Umweltphysik)
Dr. Nikolaus Nestle, Leipzig [NN] (A, B) (05, 20)
Dr. Thomas Otto, Genf [TO] (A) (06)
Priv.-Doz. Dr. Ulrich Parlitz, Göttingen [UP1] (A) (11)
Christof Pflumm, Karlsruhe [CP] (A) (06, 08)
Dr. Oliver Probst, Monterrey, Mexico [OP] (A) (30)
Dr. Roland Andreas Puntigam, München [RAP] (A) (14)
Dr. Gunnar Radons, Mannheim [GR1] (A) (01, 02, 32)
Dr. Max Rauner, Weinheim [MR3] (A) (15)
Robert Raussendorf, München [RR1] (A) (19)
Ingrid Reiser, Manhattan, USA [IR] (A) (16)
Dr. Uwe Renner, Leipzig [UR] (A) (10)
Dr. Ursula Resch-Esser, Berlin [URE] (A) (21)
Dr. Peter Oliver Roll, Ingelheim [OR1] (A, B) (15)
Hans-Jörg Rutsch, Walldorf [HJR] (A) (29)
Rolf Sauermost, Waldkirch [RS1] (A) (02)
Matthias Schemmel, Berlin [MS4] (A) (02)
Prof. Dr. Erhard Scholz, Wuppertal [ES] (A) (02)
Dr. Martin Schön, Konstanz [MS] (A) (14 Essay Spezielle Relativitätstheorie)
Dr. Erwin Schuberth, Garching [ES4] (A) (23)
Jörg Schuler, Taunusstein [JS1] (A) (06, 08)
Dr. Joachim Schüller, Dossenheim [JS2] (A) (10)
Richard Schwalbach, Mainz [RS2] (A) (17)
Prof. Dr. Klaus Stierstadt, München [KS] (B)
Dr. Siegmund Stintzing, München [SS1] (A) (22)
Dr. Berthold Suchan, Gießen [BS] (A) (Essay Wissenschaftsphilosophie)
Cornelius Suchy, Brüssel [CS2] (A) (20)
Dr. Volker Theileis, München [VT] (A) (20)
Prof. Dr. Stefan Theisen, München (A) (Essay Stringtheorie)
Dr. Annette Vogt, Berlin [AV] (A) (02)
Dr. Thomas Volkmann, Köln [TV] (A) (20)
Rolf vom Stein, Köln [RVS] (A) (29)
Dr. Patrick Voss-de Haan, Mainz [PVDH] (A) (17)
Dr. Thomas Wagner, Heidelberg [TW2] (A) (29)
Manfred Weber, Frankfurt [MW1] (A) (28)
Dr. Martin Werner, Hamburg [MW] (A) (29)
Dr. Achim Wixforth, München [AW1] (A) (20)
Dr. Steffen Wolf, Berkeley, USA [SW] (A) (16)
Dr. Stefan L. Wolff, München [SW1] (A) (02)
Priv.-Doz. Dr. Jochen Wosnitza, Karlsruhe [JW] (A) (23)
Dr. Kai Zuber, Dortmund [KZ] (A) (19)
Dr. Werner Zwerger, München [WZ] (A) (20)

Artikel zum Thema

حمل.

Der Jahn-Teller-Effekt bildete die Grundlage für den neuen Supraleiter

Der im Jahr 1937 aufgestellte Jahn-Teller-Effekt existierte bisher nur in der Theorie, aber genau dieser Effekt, der die Verzerrung in der Geometrie des Ligandenfelds einiger oktaedrischer Komplexverbindungen entlang einer Raumachse beschreibt, hat den neuen Supraleiter überhaupt ermöglicht. Die Wissenschaftler erbrachten den Nachweis, dass Supraleitfähigkeit auch auf ganz anders entstehen kann, wie sie ausführlich im Fachmagazin Science Advences beschreiben.

Die Wissenschaftler reicherten dazu sphärische Moleküle aus Kohlenstoffatomen (Fullerene) mit Rubidium-Atomen an. Dabei wurden die Rubidium-Atome so manipuliert, dass sich der Aggregatzustand der Substanz änderte. Neben den drei klassischen und weitläufig bekannten Aggregatzuständen gasförmig, fest und flüssig gibt es noch zahlreiche weitere Aggregatzustände wie kristallin, amorph, Plasma und auch die Supraleitfähigkeit.

Bisherige Materialien mit supraleitfähigen Eigenschaften mussten mit flüssigem Helium oder Stickstoff auf dreistellige Minusgrade heruntergekühlt werden, damit dieser Effekt überhaupt eintrifft. Anschließend ist das Material in der Lage, Strom ohne Verluste von einem Ort zum einem anderen zu transportieren.


CoBi3: Binäre Cobalt-Bismut-Verbindung und Supraleiter †

Wir danken Susan Leipe für Hochdruckpräparationen, Dr. Stefan Hoffmann und Susann Scharsach für DSC-Messungen sowie Sylvia Kostmann, Monika Eckert und Petra Scheppan für metallographische Untersuchungen. Für hilfreiche Diskussionen sind wir Dr. Christoph Geibel, Dr. Walter Schnelle, Dr. Yurii Prots und Prof. Dr. Michael Ruck (TU Dresden) sehr dankbar.

Abstract

Durch Hochdruck-Hochtemperatur-Synthese wurde die erste binäre Phase im System Co-Bi erhalten. Das Strukturmotiv vom NiBi3-Typ besteht aus cobaltzentrierten, einfach überdachten Bismutprismen mit kovalenten Co-Bi-Wechselwirkungen. Diese Polyeder kondensieren zu unendlichen Strängen (siehe Bild), die in Form einer verzerrt hexagonalen Stabpackung angeordnet sind. Die neue Verbindung ist ein Supraleiter mit Tc etwas unterhalb von 0.5 K.

As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors.

Filename Description
ange_201302397_sm_miscellaneous_information.pdf1.6 MB miscellaneous_information

Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

Note for articles published since 1962:

A search error may have occurred.

This is the German version of Angewandte Chemie.

Do not cite this version alone.

Take me to the International Edition version with citable page numbers, DOI, and citation export.


Das neueste Online-Wissensbuch 2

[PDF] Download Geschichte und Theorie der Supraleiter: Eine kompakte Einführung (essentials) Kostenlos

Buchrückseite Ìbersichtlich und kompakt stellt Rudolf P. Huebener das Forschungsgebiet der Supraleitung vor. Er schildert anschaulich wie sich dieser Bereich seit Entdeckung der Supraleitung vor über 100 Jahren in viele Richtungen sehr lebendig entwickelt hat. Dies betrifft die Materialien Experimente zu den physikalischen Grundlagen das theoretische Verstándnis sowie die technischen Anwendungen. Unter anderem geht das essential auf den Meissner-Ochsenfeld-Effekt die magnetische Fluss-Quantisierung den Josephson-Effekt die BCS-Theorie sowie die Hochtemperatur-Supraleitung ein.  Der Inhalt Die Entdeckung der SupraleitungMagnetische Eindringtiefe Kohárenzlánge und London-TheorieTyp-II-Supraleitung und das Abrikosov-Vortex-Gitter Kuprat-Supraleiter und Eisen-PniktideTechnische AnwendungenDie Zielgruppen  Studierende und Dozierende der Physik der Ingenieurwissenschaften und der Elektrotechnik    Schüler und Schülerinnen sowie interessierte Laien Der AutorProf. em. Rudolf P. Huebener war als Physiker an verschiedenen Forschungszentren und -instituten in Deutschland und den USA tátig. Er lehrte und forschte von 1974 bis zu seiner Emeritierung im Jahr 1999 an der Universitát Tübingen. Prof. em. Rudolf P. Huebener war als Physiker an verschiedenen Forschungszentren und -instituten in Deutschland und den USA tátig. Er lehrte und forschte von 1974 bis zu seiner Emeritierung im Jahr 1999 an der Universitát Tübingen.


Video: Jake u0026 Neytiri - Avatar Movie Characters Art Drawing (ديسمبر 2021).