Was ist Supraleiter?
Ein Supraleiter ist ein Material, das Elektrizität ohne Widerstand leiten kann. In den meisten Fällen bieten Materialien wie metallische Elemente oder Verbindungen bei Raumtemperatur eine gewisse Beständigkeit, bieten aber bei einer Temperatur, die als kritische Temperatur bekannt ist, weniger Widerstand.
Der Transport von Elektronen von einem Atom zu einem anderen wird oft von diesen bestimmten Materialien nach Erreichen der kritischen Temperatur durchgeführt, wodurch das Material supraleitend gemacht wird. Supraleiter werden in vielen Bereichen wie der Medizin und der Magnetresonanztomographie eingesetzt.
Die meisten Materialien müssen in einem sehr energiearmen Zustand sein, um supraleitend zu sein. Die moderne Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung von Verbindungen, die bei hohen Temperaturen supraleitend sein können.
Es gibt zwei Kategorien von Supraleitern: Typ I und Typ II. Ein Typ-I-Supraleiter besteht aus herkömmlichen leitenden Elementen, die eine kritische Temperatur im Bereich von 0,000325 K bis 7,8 K bei Standarddruck aufweisen. Einige Typ-I-Supraleiter benötigen hohen Druck, um den supraleitenden Zustand zu erreichen. Quecksilber, Blei, Schwefel und Aluminium sind einige Beispiele für Typ-I-Supraleiter.
Typ-II-Supraleiter bestehen hauptsächlich aus metallischen Legierungen und Verbindungen, die bei höheren Temperaturen im Vergleich zu Typ-I-Supraleitern supraleitend werden. Wie diese Temperaturerhöhung die Supraleitung für diese Materialien zur Folge hat, ist jedoch noch nicht vollständig geklärt. Anders als Typ-I-Supraleiter können Typ-II-Supraleiter mit einem Magnetfeld durchdrungen werden.