Forscher der Fudan-Universität in China haben einen neuen Hochtemperatur-Supraleiter entdeckt, der einen supraleitenden Volumenanteil von 86 Prozent aufweist. Diese Entdeckung, die am Donnerstag bekannt gegeben wurde, könnte bedeutende Fortschritte in der Materialwissenschaft und Energietechnologie anstoßen.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Professor Zhao Jun am Institut für Physik der Fudan-Universität hat hochwertige dreischichtige Nickelat-Einkristallproben synthetisiert. Diese Proben zeigen eine supraleitende Volumenfraktion, die nahezu der von bekannten Kuperat-Hochtemperatursupraleitern entspricht, was starke Beweise für die außergewöhnlichen supraleitenden Eigenschaften von Nickelaten liefert.

Die Ergebnisse dieser Studie wurden in der renommierten internationalen Wissenschaftszeitschrift Nature veröffentlicht. Diese Publikation trägt zur globalen Wissensbasis bei und ermutigt weitere Forschung in diesem vielversprechenden Bereich der Materialwissenschaft.

Supraleiter sind Materialien, die unter bestimmten Temperaturbedingungen keinen elektrischen Widerstand und vollständigen Diamagnetismus aufweisen. Diese einzigartigen Eigenschaften machen sie besonders wertvoll für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Energieübertragung und -speicherung, medizinische Bildgebung, Magnet-Schwebebahnen und Quantencomputing.

Die Entdeckung von Hochtemperatursupraleitern in den 1980er Jahren revolutionierte das vorherige Verständnis von Supraleitung, das annahm, dass diese nur bei extrem niedrigen Temperaturen möglich sei. Diese neuen Erkenntnisse ermöglichen es Wissenschaftlern, die Mechanismen zu verstehen, die diesen Phänomenen zugrunde liegen.

Professor Zhao erklärte, dass eine der Hauptaufgaben in der Forschung die Entdeckung neuer Hochtemperatursupraleiter ist. Diese könnten nicht nur neues Wissen über die supraleitenden Mechanismen bereitstellen, sondern auch innovative Anwendungsperspektiven eröffnen.

Ein Schlüssel zum Erfolg bei der Synthese dieser Nickelat-Einkristallproben sind die strengen Bedingungen, die erfüllt werden müssen. Dazu gehören eine spezifische Umgebung mit hohem Sauerstoffdruck, hohe Temperaturen und ein steiler Temperaturgradient.

Durch kontinuierliche Bemühungen konnte das Team hochreine, dreischichtige Nickelat-Einkristallproben mithilfe einer Hochdruck-Optik-Schwebebereichstechnik herstellen. Diese technische Raffinesse ist entscheidend, um das volle Potenzial der Supraleitung zu erforschen und auszuschöpfen.

(Unter Mitarbeit von Xinhua)