Den simpelthen bygget superleder-magnesiumdiborid har i modsætning til almindelige superledere to og ikke kun et energigap. Denne tese forklarer muligvis den overraskende høje overgangstemperatur til superledende tilstand for et arbejde fra et amerikansk forskerteam - dette er 39 Kelvin over det absolutte nul. Dette rapporteres i det britiske tidsskrift Nature (bind 418 side 758). Steven Louie og hans kolleger ved University of California i Berkeley undersøgte superledningsevnen af ​​magnesiumdiborid ved hjælp af computersimuleringer. Disse kan forudsige de superledende egenskaber ud fra en viden om krystalstrukturen. Som et resultat har magnesiumdiborid to energihuller i superledende tilstand med overgangstemperaturer på 15 og 45 Kelvin. Kombinationen af ​​disse to huller fører til den kritiske temperatur på 39 Kelvin observeret i eksperimenter. Den nye teori forklarer også den tidligere uforklarlige temperaturprofil for superlederens varmekapacitet.

I almindelige superledere udløses forsvinden af ​​den elektriske modstand og dermed superledningen ved dannelse af elektronpar under en kritisk temperatur. I dette temperaturområde er den superledende tilstand energisk mere gunstig end normaltilstanden, og det tilhørende energifald kaldes energigabet. Alle tidligere kendte almindelige superledere har kun et energigap og en kritisk temperatur på kun et par grader over det absolutte nulpunkt.

Den høje kritiske temperatur af magnesiumdiborid har derfor siden dens opdagelse udløst intense diskussioner inden for teknikken. Selvom det er mere end 100 grader lavere end overgangstemperaturerne for kobberbaserede højtemperatur-superledere, er de meget mere komplicerede end almindelige superledere. Årsagen til den høje temperatur superledningsevne er heller ikke endnu afklaret. Derfor er almindelige velkendte superledere i klassen magnesiumdiborid stadig af stor interesse til kommercielle anvendelser.

Stefan Maier-annonce

© science.de

Anbefalet Redaktørens Valg