22. 05. 2012
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Kölner Physikerin mit neuen Erkenntnissen zur Supraleitung
Dr. Heidrun Weber ist Physikerin an der Universität zu Köln. Gemeinsam mit ihrem Kollegen Dr. Tamar Pereg-Barnea vom California Institute of Technology hat die Kölner Wissenschaftlerin den Mechanismus der Quantenoszillationen in Hochtemperatur-Supraleitern entschlüsselt. Dies bestätigte am heutigen Dienstag die Pressestelle der Kölner Hochschule. Hinter dem kompliziert klingenden Namen verbergen sich Schwingungen, die sich unter dem Einfluss eines starken Magnetfeldes in nahezu allen beobachtbaren Messgrößen zeigen. Das gilt auch für die Leitfähigkeit zum Beispiel von elektrischem Strom. Allerdings war das Phänomen der Supraleitfähigkeit von Strom bislang nicht wirklich aufgeklärt. Der Beitrag des internationalen Wissenschaftlerteams könnte nun neue Erkenntnisse liefern, warum das so ist. In einem normalen Metall bewegen sich die Elektronen im Magnetfeld auf einer geschlossenen Bahn, der so genannten Fermifläche. In einem Kupfer-Oxid-Hochtemperatursupraleiter hingegen finden sich statt einer kreisförmigen Fermifläche eher bogenförmige Segmente, stellten die beiden Wissenschaftler fest.
"Wir gingen der Frage nach, ob solche Oszillationen auch ohne geschlossene Bahnen auftreten", erklärte die Kölner Wissenschaftlerin ihren Forschungsansatz. Die Hochtemperatur-Supraleiter auf Kupfer-Basis wurden erst vor rund 20 Jahren entdeckt und stellen bis heute eine der größten Herausforderungen der Festkörperforschung dar. Auch sei die Theorie der Quantenoszillation auf andere Materialien gut anwendbar, nicht aber auf jene Supraleiter, so Weber weiter. Ihre Erkenntnisse haben die beiden Wissenschaftler nun im Fachmagazin Nature Physics Journal zu Papier gebracht. Es könnte ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zu einer neuen Stromleitung sein, die ohne Energieverlust auskommt, hieß es dazu abschließend. Weber arbeitet am Institut für Theoretische Physik der Universität zu Köln.
