Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Supraleitung
Supraleitung,die 1911 von H. Kammerlingh-Onnes entdeckte, praktisch unbegrenzte elektr. Leitfähigkeit (Verschwinden des elektr. Widerstandes) bestimmter Materialien (Supraleiter) in der Nähe des absoluten Nullpunktes der Temperatur. Bei einer von Stoff zu Stoff versch. Sprungtemperatur (krit. Übergangstemperatur) Tc nimmt der elektr. Widerstand sprunghaft auf unmessbar kleine Werte ab. Außerdem wird jedes nicht zu starke äußere Magnetfeld aus dem Innern des Supraleiters vollständig verdrängt (Meißner-Ochsenfeld-Effekt), durch ein hinreichend hohes Magnetfeld wird die S. dagegen aufgehoben, wenn eine material- und temperaturabhängige krit. magnet. Feldstärke Hc überschritten wird. Neben den Änderungen der elektromagnet. Eigenschaften treten bei der Übergangstemperatur auch Änderungen der Wärmeleitfähigkeit und der spezif. Wärme auf. Eine umfassende Erklärung der S. wurde durch die BCS-Theorie (ben. nach J. Bardeen, L. N. Cooper und J. R. Schrieffer) entwickelt, nach der die Leitungselektronen unterhalb von Tc Elektronenpaare bilden. Diese sog. Cooper-Paare besetzen alle einen einzigen quantenmechan. Zustand, den Grundzustand des Supraleiters, in dem sie nicht weiter am Gitter gestreut werden und so zur widerstandslosen Stromleitung, dem Suprastrom, führen. - Die Effekte der S. werden insbesondere beim Bau von Magnetspulen sehr hoher Kraftflussdichten (über 20 Tesla) ausgenutzt, z. B. für Generatoren und Teilchenbeschleuniger. Sie bieten u. a. bei der Realisierung elektron. Bauelemente (Kryoelektronik), wie Sensoren und Filter, außerordentl. Möglichkeiten und dienen der Messung extrem empfindl. Magnetfelder (SQUID).
▣ Literatur:
Buckel, W.: S. Grundlagen u. Anwendungen. Weinheim u. a. 51994.
⃟ Smidt, V. V.: The physics of superconductors. A. d. Russ. Berlin 1997.
Supraleitung,die 1911 von H. Kammerlingh-Onnes entdeckte, praktisch unbegrenzte elektr. Leitfähigkeit (Verschwinden des elektr. Widerstandes) bestimmter Materialien (Supraleiter) in der Nähe des absoluten Nullpunktes der Temperatur. Bei einer von Stoff zu Stoff versch. Sprungtemperatur (krit. Übergangstemperatur) Tc nimmt der elektr. Widerstand sprunghaft auf unmessbar kleine Werte ab. Außerdem wird jedes nicht zu starke äußere Magnetfeld aus dem Innern des Supraleiters vollständig verdrängt (Meißner-Ochsenfeld-Effekt), durch ein hinreichend hohes Magnetfeld wird die S. dagegen aufgehoben, wenn eine material- und temperaturabhängige krit. magnet. Feldstärke Hc überschritten wird. Neben den Änderungen der elektromagnet. Eigenschaften treten bei der Übergangstemperatur auch Änderungen der Wärmeleitfähigkeit und der spezif. Wärme auf. Eine umfassende Erklärung der S. wurde durch die BCS-Theorie (ben. nach J. Bardeen, L. N. Cooper und J. R. Schrieffer) entwickelt, nach der die Leitungselektronen unterhalb von Tc Elektronenpaare bilden. Diese sog. Cooper-Paare besetzen alle einen einzigen quantenmechan. Zustand, den Grundzustand des Supraleiters, in dem sie nicht weiter am Gitter gestreut werden und so zur widerstandslosen Stromleitung, dem Suprastrom, führen. - Die Effekte der S. werden insbesondere beim Bau von Magnetspulen sehr hoher Kraftflussdichten (über 20 Tesla) ausgenutzt, z. B. für Generatoren und Teilchenbeschleuniger. Sie bieten u. a. bei der Realisierung elektron. Bauelemente (Kryoelektronik), wie Sensoren und Filter, außerordentl. Möglichkeiten und dienen der Messung extrem empfindl. Magnetfelder (SQUID).
▣ Literatur:
Buckel, W.: S. Grundlagen u. Anwendungen. Weinheim u. a. 51994.
⃟ Smidt, V. V.: The physics of superconductors. A. d. Russ. Berlin 1997.