Hogetemperatuursupergeleiding

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Een blokje BI2223 supergeleider

Hogetemperatuursupergeleiding is het optreden van supergeleiding bij relatief hoge temperaturen. Het fenomeen werd ontdekt in 1986 door Alex Müller en Georg Bednorz, een ontdekking waarvoor ze reeds het jaar daarna de Nobelprijs voor de Natuurkunde ontvingen. Naast de term hogetemperatuursupergeleiding spreekt men ook wel van cupraatsupergeleiders, hoewel deze term minder correct is, sinds men in 2008 ook hogetemperatuursupergeleiders kent op basis van ijzer.

Geschiedenis[bewerken]

Ontdekking van hoge temperatuur supergeleiders

Sinds de ontdekking van supergeleiding in 1911 door de Nederlandse fysicus Kamerlingh Onnes, merkte men dat dit speciale fenomeen alleen optrad bij extreem lage temperaturen, niet hoger dan 30 K, ongeveer -240°C. Later, in de jaren vijftig, werd een microscopische beschrijving op basis van de kwantumfysica gegeven voor supergeleiding door de BCS-theorie. Deze theorie leek erop te wijzen dat de hoogste temperatuur waarbij supergeleiding op zou kunnen treden inderdaad rond de 30 K lag.

Het was dan ook een grote schok toen de Zwitserse IBM-onderzoekers Müller en Bednorz in 1986 een nieuwe categorie keramische materialen ontdekten die supergeleidend waren boven deze temperatuur. Dit was mede verrassend omdat keramische materiaal als isolator was beschouwd. In lanthaan-barium-koperoxide (La-Ba-Cu-O, afgekort tot LBCO) trad supergeleiding op bij 35 K (-238°C).[1] Aanvankelijk waren vele wetenschappers sceptisch over hun resultaten, totdat onderzoeksteams van de universiteit van Tokio, de universiteit van Houston en Bell Labs hun resultaten konden bevestigen.

Een jaar later creëerden anderen een keramisch materiaal dat al supergeleidend werd bij ongeveer 90 K, hetgeen warmer is dan vloeibaar stikstof, een goedkoper koelmiddel dan het veel duurdere vloeibaar helium.

Vandaag de dag zijn er stoffen bekend die supergeleiden tot op 130 K. Een sluitende theoretische verklaring voor deze vorm van supergeleiding is door natuurkundigen nog niet gevonden.

Bronnen, noten en/of referenties
  1. J. G. Bednorz, K. A. Mueller (1986). Possible high TC superconductivity in the Ba-La-Cu-O system. Zeitschrift für Physik B 64 (2): 189–193 . DOI:10.1007/BF01303701.