Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Supraleiter
Supraleiter,Bez. für viele Metalle, Legierungen, metallähnl. Verbindungen sowie bestimmte organ. Stoffe und Keramiken, die Supraleitung zeigen. S. 1. Art (Typ-I-S.) zeigen unterhalb der krit. magnet. Feldstärke vollständige Feldverdrängung, oberhalb wird der supraleitende Zustand zerstört. Alle reinen Metalle bis auf Niob und Vanadium sind S. 1. Art und lassen sich durch Zulegieren von Fremdatomen in S. 2. Art überführen. Für S. 2. Art (Typ-II-S.) existiert neben dem Magnetfeldbereich (unterhalb einer unteren krit. magnet. Feldstärke), in dem das Innere völlig feldfrei bleibt, noch bei erheblich höheren magnet. Feldstärken (bis zu einer oberen krit. magnet. Feldstärke) die Schubnikow-Phase, in der das Feld teilweise in den S. eindringt und sich eine Vielzahl von feinen normal leitenden Flusswirbeln (Flussschläuchen) ausbildet, ohne dass die Supraleitung im verbleibenden Querschnitt des Leiters zusammenbricht. S., die in hohen Magnetfeldern auch noch hinreichend große Ströme widerstandsfrei transportieren können und daher für techn. Anwendungen von besonderer Bedeutung sind, werden häufig als S. 3. Art (Typ-III-S.) oder auch harte S. bezeichnet. - Eine 1986 entdeckte neue Klasse von supraleitenden oxid. Materialien mit wesentlich höheren Übergangstemperaturen Tc sind die Hochtemperatur-S. (HTSL), als deren Modellsubstanz die Verbindung YBa2Cu3O7 mit Tc = 92,5 K (—180,5 ºC) gilt. Das große Interesse an diesen S. beruht u. a. darauf, dass viele von ihnen bereits durch Kühlung mit flüssigem Stickstoff (77 K) supraleitend werden, was deutlich kostengünstiger ist als die Kühlung mit Helium (4,2 K). Mit Hg-Ba-Ca-Cu-O-Systemen konnten 1993 HTSL realisiert werden, die schon bei 133 K supraleitend werden. HTSL werden technisch bereits in SQUIDs eingesetzt. Zukünftige Anwendungen: z. B. Einsatz von HTSL als supraleitende Kabel zur Energieübertragung sowie in der Entwicklung ultraschneller Computer, in denen supraleitende Josephson-Kontakte als Schaltelemente für Prozessoren und Speicher eingesetzt werden.
Supraleiter,Bez. für viele Metalle, Legierungen, metallähnl. Verbindungen sowie bestimmte organ. Stoffe und Keramiken, die Supraleitung zeigen. S. 1. Art (Typ-I-S.) zeigen unterhalb der krit. magnet. Feldstärke vollständige Feldverdrängung, oberhalb wird der supraleitende Zustand zerstört. Alle reinen Metalle bis auf Niob und Vanadium sind S. 1. Art und lassen sich durch Zulegieren von Fremdatomen in S. 2. Art überführen. Für S. 2. Art (Typ-II-S.) existiert neben dem Magnetfeldbereich (unterhalb einer unteren krit. magnet. Feldstärke), in dem das Innere völlig feldfrei bleibt, noch bei erheblich höheren magnet. Feldstärken (bis zu einer oberen krit. magnet. Feldstärke) die Schubnikow-Phase, in der das Feld teilweise in den S. eindringt und sich eine Vielzahl von feinen normal leitenden Flusswirbeln (Flussschläuchen) ausbildet, ohne dass die Supraleitung im verbleibenden Querschnitt des Leiters zusammenbricht. S., die in hohen Magnetfeldern auch noch hinreichend große Ströme widerstandsfrei transportieren können und daher für techn. Anwendungen von besonderer Bedeutung sind, werden häufig als S. 3. Art (Typ-III-S.) oder auch harte S. bezeichnet. - Eine 1986 entdeckte neue Klasse von supraleitenden oxid. Materialien mit wesentlich höheren Übergangstemperaturen Tc sind die Hochtemperatur-S. (HTSL), als deren Modellsubstanz die Verbindung YBa2Cu3O7 mit Tc = 92,5 K (—180,5 ºC) gilt. Das große Interesse an diesen S. beruht u. a. darauf, dass viele von ihnen bereits durch Kühlung mit flüssigem Stickstoff (77 K) supraleitend werden, was deutlich kostengünstiger ist als die Kühlung mit Helium (4,2 K). Mit Hg-Ba-Ca-Cu-O-Systemen konnten 1993 HTSL realisiert werden, die schon bei 133 K supraleitend werden. HTSL werden technisch bereits in SQUIDs eingesetzt. Zukünftige Anwendungen: z. B. Einsatz von HTSL als supraleitende Kabel zur Energieübertragung sowie in der Entwicklung ultraschneller Computer, in denen supraleitende Josephson-Kontakte als Schaltelemente für Prozessoren und Speicher eingesetzt werden.