Kapitel 6 Supraleitung

332 Kapitel 6 Supraleitung
Geschichte der Supraleitung (SL)
1908 Heliumverflüssigung (K. Onnes, Leiden)
1911 Entdeckung der Supraleitung (K. Onnes, Leiden) ρ = 0 – Nobelpreis 1913
1933 Meissner-Ochsenfeld-Effekt B =0
1935 London-Theorie (phänomenologisch)
– lineare Elektrodynamik der SL
1950 Ginzburg-Landau-Theorie (phänomenologisch)
–ausTheoried.Phasenübergänge → Ordnungsparameter
1957 BCS-Theorie – mikroskopische Theorie
(John Bardeen, Leon N. Cooper, John R. Schrieffer) – Nobelpreis 1972
1957 exp. Bestimmung der Energielücke aus IR-Absorption
– Glover, Tinkham
1960/61 exp. Bestimmung der Energielücke aus
Tunnelexperimenten – Giaever – Nobelpreis 1973
1960 Flussquantisierung – Doll, Näbauer; Deaver, Fairbank
1962 Josephson-Effekt (Theorie) – B.D. Josephson – Nobelpreis 1973
1963 exp. Bestätigung des dc Josephson-Effekts – Anderson, Rowell
bis 1986 höchste Sprungtemperatur: T c =23K in Nb 3 Ge
Entwicklung von Anwendungen: Energietechnik, Elektronik
1986 Entdeckung der Hochtemperatur-Supraleitung (HTS)
in La-Ba-Cu-O – J.G. Bednorz, K.A. Müller – Nobelpreis 1987
Rekord-T c =133K in HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 8
2003 Supraleitung stellt aktuelles, vielseitiges Forschungsgebiet dar
Anmerkungen:
• die Entwicklung der Helium-Verflüssigung war wesentliche Voraussetzung für die
Entdeckung der Supraleitung.
Flüssiges Helium (LHe) ist wichtigstes Kühlmittel für Experimente im Kelvin-
Bereich.
• Die BCS-Theorie erlaubt sehr gute Beschreibung des supraleitenden Zustands.
Daher galt das Gebiet bis Mitte der achtziger Jahre als nahezu ”abgeschlossen”.
• Die HTS erbrachte eine schlagartige Wiederbelebung der SL-Forschung.
→ viele neue und interessante Aspekte und Impulse für SL:
– Materialien: stark anisotrope, geschichtete Kuprate – reichhaltige Defektstruktur
– Grundlagen: Mechanismus der HTS bis heute ungeklärt. Unkonventionelle
Symmetrie des Ordnungsparameters
– Anwendungen: spezielle Eigenschaften und vereinfachte Kühltechnik mit
flüssigem Stickstoff (LN s ) steigern das Anwendungspotential.