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<!DOCTYPE html>

<title>Supraleiter</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading">Supraleiter</h1>

</header>

</div>

Supraleiter sind Materialien, deren <a href="Spezifischer_Widerstand" title="Spezifischer Widerstand">elektrischer Widerstand</a> beim Unterschreiten der sogenannten <a href="Sprungtemperatur" title="Sprungtemperatur">Sprungtemperatur</a> praktisch Null wird. Die Supraleitung wurde 1911 von <a href="Heike_Kamerlingh_Onnes" title="Heike Kamerlingh Onnes">Heike Kamerlingh Onnes</a>, einem Pionier der <a href="Tieftemperaturphysik" title="Tieftemperaturphysik">Tieftemperaturphysik</a>, entdeckt. Sie ist ein <a href="Makroskopischer_Quantenzustand" title="Makroskopischer Quantenzustand">makroskopischer Quantenzustand</a>.<a href="#cite_note-:0-1">[1]</a>

Viele Metalle, aber auch andere Materialien sind Supraleiter. Die Sprungtemperatur – auch „kritische Temperatur“ Tc genannt – ist für die meisten Supraleiter sehr niedrig; um Supraleitung zu erreichen, muss das Material im Allgemeinen mit verflüssigtem <a href="Helium" title="Helium">Helium</a> (Siedetemperatur −269 °C) gekühlt werden. Nur bei den <a href="Hochtemperatursupraleiter" title="Hochtemperatursupraleiter">Hochtemperatursupraleitern</a> genügt zur Kühlung verflüssigter <a href="Stickstoff" title="Stickstoff">Stickstoff</a> (Siedetemperatur −196 °C).

Im supraleitenden Zustand tritt der <a href="Mei%C3%9Fner-Ochsenfeld-Effekt" title="Meißner-Ochsenfeld-Effekt">Meißner-Ochsenfeld-Effekt</a> auf, d. h. das Innere des Materials bleibt bzw. wird frei von <a href="Elektrisches_Feld" title="Elektrisches Feld">elektrischen</a> und <a href="Magnetismus" title="Magnetismus">magnetischen</a> Feldern. Ein elektrisches Feld würde durch die ohne Widerstand beweglichen Ladungsträger sofort abgebaut. Magnetfelder werden durch den Aufbau entsprechender Abschirmströme an der Oberfläche verdrängt, die mit ihrem eigenen Magnetfeld das von außen eindringende Magnetfeld kompensieren. Ein nicht zu starkes Magnetfeld dringt nur etwa 100 nm weit in das Material ein; diese dünne Schicht trägt die Abschirm- und Leitungsströme.

Der Stromfluss durch den Supraleiter senkt die Sprungtemperatur. Die Sprungtemperatur sinkt auch, wenn ein äußeres Magnetfeld anliegt.

Überschreitet das Magnetfeld einen kritischen Wert, so beobachtet man je nach Material verschiedene Effekte. Bricht die Supraleitung schlagartig zusammen, spricht man von einem Supraleiter erster Art oder vom Typ I. Supraleiter zweiter Art dagegen (Typ II) haben zwei kritische Feldstärken, ab der niedrigeren beginnt das Feld einzudringen, bei der höheren bricht die Supraleitung zusammen. In dem Bereich dazwischen dringt das Magnetfeld in Form mikroskopisch feiner Schläuche zunehmend in den Leiter ein. Der magnetische Fluss in diesen <a href="Flussschlauch" title="Flussschlauch">Flussschläuchen</a> ist quantisiert. Supraleiter vom Typ II sind durch ihre hohe Stromtragfähigkeit interessant für technische Anwendungen.

Technische Anwendungen der Supraleitung sind die Erzeugung starker Magnetfelder – für <a href="Teilchenbeschleuniger" title="Teilchenbeschleuniger">Teilchenbeschleuniger</a>, <a href="Kernfusionsreaktor" title="Kernfusionsreaktor">Kernfusionsreaktoren</a>, <a href="Magnetresonanztomographie" title="Magnetresonanztomographie">Magnetresonanztomographie</a>, <a href="Levitation_(Technik)" title="Levitation (Technik)">Levitation</a> – sowie Mess- und Energietechnik.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einteilung">Einteilung</h2></div>

Von der großen Vielzahl verschiedener Supraleiter, die z. B. in 32 verschiedene Klassen eingeteilt wurden,<a href="#cite_note-2">[2]</a> sind insbesondere die zuerst entdeckten metallischen Supraleiter und die technisch bedeutenden A15-Phasen sowie die keramischen Hochtemperatursupraleiter bedeutend.

Als erste unkonventionelle Supraleiter, die schwer oder gar nicht mit der <a href="BCS-Theorie" title="BCS-Theorie">BCS-Theorie</a> in Einklang zu bringen sind, wurden 1979 <a href="Schwerfermionenmetall" title="Schwerfermionenmetall">Schwere-Fermionen-Supraleiter</a> entdeckt (<a href="Frank_Steglich" title="Frank Steglich">Frank Steglich</a>).<a href="#cite_note-3">[3]</a>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Metallische_Supraleiter">Metallische Supraleiter</h3></div>

Supraleitung wurde 1911 von <a href="Heike_Kamerlingh_Onnes" title="Heike Kamerlingh Onnes">Heike Kamerlingh Onnes</a> kurz nach seiner <a href="Helium#Geschichte" title="Helium">Entdeckung der Heliumverflüssigung</a> bei Messungen am Metall <a href="Quecksilber" title="Quecksilber">Quecksilber</a> entdeckt. Dieser damals im Allgemeinen noch unbekannte Effekt wurde zunächst nur bei extrem tiefen Temperaturen unter 4,2 K beobachtet. <a href="Magnesiumdiborid" title="Magnesiumdiborid">Magnesiumdiborid</a> hat mit 39 K die höchste Sprungtemperatur unter den metallischen Supraleitern bei Atmosphärendruck.<a href="#cite_note-4">[4]</a> Dies beschränkt den Einsatz metallischer Supraleitung auf relativ wenige Anwendungen, denn die Kühlung erfordert flüssiges Helium und ist damit sehr aufwendig und teuer.

Metallische Supraleiter haben jedoch gegenüber den folgenden Klassen den großen Vorteil, dass man daraus leicht Drähte formen kann, wie sie beispielsweise zur Konstruktion von Spulen für die Erzeugung sehr starker Magnetfelder notwendig sind. Die Eigenschaften metallischer Supraleiter werden durch die BCS-Theorie erklärt.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="A15-Phasen">A15-Phasen</h3></div>

Die in den 1950er Jahren entdeckten <a href="A15-Phasen" title="A15-Phasen">A15-Phasen</a>, vor allem <a href="Niobzinn" title="Niobzinn">Nb3Sn</a>, sind insbesondere für Anwendungen bedeutend, die starke Magnetfelder benötigen.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Hydride_unter_hohem_Druck_als_Hochtemperatursupraleiter">Hydride unter hohem Druck als Hochtemperatursupraleiter</h3></div>

Konventionelle (metallische) Supraleiter unter hohem Druck und mit hohen Sprungtemperaturen wurden bei verschiedenen Hydriden gefunden. Im Jahr 2015 wurde von <a href="Mikhail_Eremets" title="Mikhail Eremets">Mikhail Eremets</a> und seinen Kollegen am <a href="Max-Planck-Institut_f%C3%BCr_Chemie" title="Max-Planck-Institut für Chemie">Max-Planck-Institut für Chemie</a> in <a href="Mainz" title="Mainz">Mainz</a> berichtet, dass <a href="Schwefelwasserstoff" title="Schwefelwasserstoff">Schwefelwasserstoff</a> H2S unter hohen Drücken (100–300 <a href="Pascal_(Einheit)" title="Pascal (Einheit)">GPa</a>) zu einem metallischen Leiter wird, der eine Sprungtemperatur von −70 °C (= 203 K) aufweist.<a href="#cite_note-DOI10.1038/nature14964-5">[5]</a> 2019 wurde von der Gruppe von Eremets bei dem Lanthanhydrid LaH10 unter hohem Druck (170 GPa) eine Sprungtemperatur von etwa 250 K (≈ −23 °C) gemessen; es ist damit das Material mit der höchsten bekannten Sprungtemperatur.<a href="#cite_note-6">[6]</a>

Die Arbeiten sind inzwischen kritisiert worden. Ein wichtiges Merkmal der Supraleitung, der <a href="Meissner-Effekt" class="mw-redirect" title="Meissner-Effekt">Meissner-Effekt</a>, in den Hochdruckexperimenten über eine Änderung der magnetischen Suszeptibilität gemessen, ist nach J. E. Hirsch und F. Marsiglio fehlinterpretiert worden.<a href="#cite_note-7">[7]</a> Eine Arbeit von 2021 in Nature<a href="#cite_note-8">[8]</a> wurde 2022 sogar nach Kritik zurückgezogen.<a href="#cite_note-9">[9]</a>

2023 wurde eine Arbeit veröffentlicht, die von einem Stickstoff-dotiertem <a href="Lutetium" title="Lutetium">Lutetium</a>-Hydrid berichtet, das bei einer Temperatur von bis zu 21 °C und einem Druck von 10 kbar supraleitend wird.<a href="#cite_note-lutetium_hydride-10">[10]</a> Auch zu dieser Arbeit wurden Zweifel geäußert.<a href="#cite_note-11">[11]</a>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Keramische_Hochtemperatursupraleiter">Keramische Hochtemperatursupraleiter</h3></div>

<div class="hauptartikel" role="navigation">→ Hauptartikel: <a href="Hochtemperatursupraleiter" title="Hochtemperatursupraleiter">Hochtemperatursupraleiter</a></div>

Als Hochtemperatursupraleiter (HTSL) werden Materialien bezeichnet, deren Sprungtemperatur über 23 K liegt, der höchsten Sprungtemperatur der konventionellen, metallischen (Legierungs-)Supraleiter. Diese Klasse von <a href="Keramik" title="Keramik">keramischen</a> <a href="Perowskit-Supergruppe#Supraleitende_Cuprate" title="Perowskit-Supergruppe">supraleitenden Cupraten</a> mit besonders hohen <a href="Sprungtemperatur" title="Sprungtemperatur">Sprungtemperaturen</a> wurde erst 1986 von <a href="Johannes_Georg_Bednorz" class="mw-redirect" title="Johannes Georg Bednorz">Bednorz</a> und <a href="Karl_Alexander_M%C3%BCller" title="Karl Alexander Müller">Müller</a> entdeckt, die dafür 1987 mit dem <a href="Nobelpreis_f%C3%BCr_Physik" title="Nobelpreis für Physik">Nobelpreis für Physik</a> ausgezeichnet wurden.

Für die Technik besonders interessant sind HTSL, die mit einer Sprungtemperatur von über 77 K (<a href="Siedetemperatur" class="mw-redirect" title="Siedetemperatur">Siedetemperatur</a> von <a href="Stickstoff" title="Stickstoff">Stickstoff</a>) eine kostengünstige Kühlung ermöglichen. Der bekannteste Vertreter ist das <a href="YBaCuO" class="mw-redirect" title="YBaCuO">Yttriumbariumkupferoxid</a> mit der Formel YBa2Cu3O7-δ, das auch als YBaCuO, YBCO oder 123-Oxid bezeichnet wird. Supraleitfähigkeit wird für δ = 0,05 bis 0,65 beobachtet.

Die Stromleitung dieser Materialien erfolgt in getrennten Strompfaden und ist richtungsabhängig. Bisher ist ungeklärt, auf welchen physikalischen Grundlagen die Stromleitung in den HTSL beruht.

Der technische Einsatz ist wegen der Sprödigkeit des Keramikmaterials schwierig. Trotzdem ist es gelungen, ein biegsames Leitermaterial daraus herzustellen, indem der keramische Werkstoff in Röhren aus Silber gefüllt wurde, die dann zu flexiblen Bändern ausgewalzt wurden.<a href="#cite_note-AmpaCity-12">[12]</a>

<caption>Tc einiger keramischer Hochtemperatursupraleiter

</caption>

<th>Substanz

</th>

<th colspan="2">Sprungtemperatur

</th></tr>

</td>

<td>93 K

</td>

<td>−180 °C

</td></tr>

<tr>

</td>

<td>110 K

</td>

<td>−163 °C

</td></tr>

<tr>

</td>

<td>133 K

</td>

<td>−140 °C

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left">Hg0.8Tl0.2Ba2Ca2Cu3O8.33 <div style="line-height:108%; font-size:85%;">(momentaner Rekordhalter bei Standarddruck, noch nicht durch eine zweite unabhängige Forschergruppe reproduziert und publiziert)</div>

</td>

<td>138 K

</td>

<td>−135 °C

</td></tr></tbody></table>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Eisenhaltige_Hochtemperatursupraleiter">Eisenhaltige Hochtemperatursupraleiter</h3></div>

<caption>Tc einiger eisenhaltiger Hochtemperatursupraleiter

</caption>

<th>Substanz

</th>

<th colspan="2">Sprungtemperatur

</th></tr>

<tr>

<td style="text-align:left">LaO0.89F0.11FeAs

</td>

<td>26 K

</td>

<td>−247 °C

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left">LaO0.9F0.2FeAs

</td>

<td>28,5 K

</td>

<td>−244,6 °C

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left">CeFeAsO0.84F0.16

</td>

<td>41 K

</td>

<td>−232 °C

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left">SmFeAsO0.9F0.1

</td>

<td>43 K

</td>

<td>−230 °C

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left">NdFeAsO0.89F0.11

</td>

<td>52 K

</td>

<td>−221 °C

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left">GdFeAsO0.85

</td>

<td>53,5 K

</td>

<td>−219,6 °C

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left">SmFeAsO≈ 0.85

</td>

<td>55 K

</td>

<td>−218 °C

</td></tr></tbody></table>

Eine völlig neuartige und unerwartete Klasse von Hochtemperatursupraleitern<a href="#cite_note-14">[14]</a><a href="#cite_note-15">[15]</a> entdeckte der Japaner <a href="Hideo_Hosono" title="Hideo Hosono">Hideo Hosono</a> mit Kollegen im Jahr 2008: Verbindungen aus Eisen, Lanthan, Phosphor und Sauerstoff können supraleitend sein. Durch die Wahl anderer Beimischungen, wie Arsen, lässt sich die Sprungtemperatur von ursprünglich 4 K auf derzeit (2011) 56 K steigern.<a href="#cite_note-mpg-16">[16]</a> Nach den <a href="Stickstoffgruppe" title="Stickstoffgruppe">Pniktogenen</a> Phosphor und Arsen werden diese Supraleiter Eisenpniktide genannt.

Überraschend war der Anteil an Eisenatomen, weil jedes bekannte supraleitende Material durch ausreichend starke Magnetfelder normalleitend wird. Diese starken internen Magnetfelder könnten nun sogar Voraussetzung der Supraleitung sein. Das Rätselraten über die physikalischen Grundlagen ist dadurch noch größer geworden. Bisher steht nur fest, dass der Stromfluss durch Paare von Elektronen getragen wird, wie in der <a href="BCS-Theorie" title="BCS-Theorie">BCS-Theorie</a> beschrieben. Welcher Effekt aber diese <a href="Cooper-Paar" title="Cooper-Paar">Cooper-Paare</a> verbindet, ist unklar. Sicher scheint, dass es sich nicht – wie bei metallischen Supraleitern – um eine Elektron-<a href="Phonon" title="Phonon">Phonon</a>-Wechselwirkung handelt.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Graphen">Graphen</h3></div>

Ein Forschungsteam unter Leitung von <a href="Pablo_Jarillo-Herrero" title="Pablo Jarillo-Herrero">Pablo Jarillo-Herrero</a> am <a href="Massachusetts_Institute_of_Technology" title="Massachusetts Institute of Technology">Massachusetts Institute of Technology</a> hat 2017 die supraleitende Fähigkeit von <a href="Graphen" title="Graphen">Graphen</a> nachgewiesen, wobei zwei wabenartige <a href="Monolage" title="Monolage">Monolagen</a> von Kohlenstoffatomen im Winkel von 1,1 Grad übereinander gelagert, stark gekühlt und mit einer kleinen elektrischen Spannung versehen wurden.<a href="#cite_note-17">[17]</a> Vorhergesagt wurde der Effekt zuvor von <a href="Allan_H._MacDonald" title="Allan H. MacDonald">Allan H. MacDonald</a> und <a href="Rafi_Bistritzer" title="Rafi Bistritzer">Rafi Bistritzer</a>. Jarillo-Herrero, MacDonald und Bistritzer erhielten dafür 2020 den <a href="Wolf-Preis" title="Wolf-Preis">Wolf-Preis</a> in Physik.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Zusammenhang_mit_Bose-Einstein-Kondensat">Zusammenhang mit Bose-Einstein-Kondensat</h3></div>

2020 berichteten Forscher über die Beobachtung eines supraleitenden <a href="Bose-Einstein-Kondensat" title="Bose-Einstein-Kondensat">Bose-Einstein-Kondensats</a> (BEK), und dass es einen „fließenden Übergang zwischen“ BEK und BCS-Regimes zu geben scheint.<a href="#cite_note-phys.org-18">[18]</a><a href="#cite_note-advances.sciencemag.org-19">[19]</a>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Metallische_Supraleiter_bei_extrem_tiefen_Temperaturen">Metallische Supraleiter bei extrem tiefen Temperaturen</h2></div>

<caption>Beispiele metallischer Supraleiter<a href="#cite_note-:0-1">[1]</a>

</caption>

<th rowspan="2">Substanz

</th>

<th colspan="2">Sprungtemperatur

</th></tr>

<tr>

<th>(K)

</th>

<th>(°C)

</th></tr>

<tr>

<td style="text-align:left"><a href="Wolfram" title="Wolfram">Wolfram</a><a href="#cite_note-:0-1">[1]</a>

</td>

<td>0,015

</td>

<td>−273,135

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left"><a href="Gallium" title="Gallium">Gallium</a><a href="#cite_note-:0-1">[1]</a>

</td>

<td>1,083

</td>

<td>−272,067

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left"><a href="Aluminium" title="Aluminium">Aluminium</a><a href="#cite_note-:0-1">[1]</a>

</td>

<td>1,175

</td>

<td>−271,975

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left"><a href="Quecksilber" title="Quecksilber">Quecksilber</a><a href="#cite_note-:0-1">[1]</a>

</td>

<td>4,154

</td>

<td>−268,996

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left"><a href="Tantal" title="Tantal">Tantal</a><a href="#cite_note-:0-1">[1]</a>

</td>

<td>4,470

</td>

<td>−268,680

</td></tr>

<tr>

</td>

<td>7,196

</td>

<td>−265,954

</td></tr>

<tr>

</td>

<td>9,250

</td>

<td>−263,900

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left">AuPb

</td>

<td>7,000

</td>

<td>−266,150

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left"><a href="Technetium" title="Technetium">Technetium</a><a href="#cite_note-:0-1">[1]</a>

</td>

<td>7,770

</td>

<td>−265,380

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left">MoN

</td>

<td>12,000

</td>

<td>−261,150

</td></tr>

<tr>

</td>

<td>15,000

</td>

<td>−258,150

</td></tr>

<tr>

<td style="text-align:left">K3C60

</td>

<td>19,000

</td>

<td>−254,150

</td></tr>

<tr>

</td>

<td>23,000

</td>

<td>−250,150

</td></tr>

<tr>

</td>

<td>39,000

</td>

<td>−234,150

</td></tr>

<tr>

<td>metallisch H2S<a href="#cite_note-DOI10.1038/nature14964-5">[5]</a>

</td>

<td>203,000

</td>

<td>−70,150

</td></tr></tbody></table>

Je nach ihrem Verhalten im Magnetfeld unterscheidet man Supraleiter vom Typ I und Typ II, auch Supraleiter 1. und 2. Art genannt.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Supraleiter_1._Art">Supraleiter 1. Art</h3></div>

Ein magnetisches Feld wird in Supraleitern 1. Art bis auf eine dünne Schicht an der Oberfläche vollständig aus dem Inneren verdrängt. Das Magnetfeld nimmt an der Oberfläche des Supraleiters sehr rasch exponentiell ab; das charakteristische Maß von etwa 100 nm der Oberflächenschicht ist die so genannte <a href="London-Gleichung" title="London-Gleichung">(Londonsche) Eindringtiefe</a>. Man bezeichnet diesen Zustand auch als Meißner-Phase. Ein Supraleiter 1. Art wird auch für Temperaturen <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle T<T_{\mathrm {c} }}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle T<T_{\mathrm {c} }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/0b69792405e8a2085c7dd8e200e528846cfe7f81.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:7.055ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle T<T_{\mathrm {c} }}" loading="lazy"> normalleitend, wenn entweder das äußere Magnetfeld einen kritischen Wert <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B_{\mathrm {c} }}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B_{\mathrm {c} }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/064ed8f2e6f65587ec502a6cbfbdda50d3d4cc4d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.726ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle B_{\mathrm {c} }}" loading="lazy"> oder die Stromdichte durch den Supraleiter einen kritischen Wert <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle J_{\mathrm {c} }}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle J_{\mathrm {c} }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/36749cd38210999697b050014dcca899e0a96cb2.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.252ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle J_{\mathrm {c} }}" loading="lazy"> überschreitet. Die meisten metallischen Elemente zeigen dieses Verhalten und haben dabei sehr niedrige Sprungtemperaturen im Bereich weniger <a href="Kelvin" title="Kelvin">Kelvin</a>. Ausnahmen sind die nicht supraleitenden <a href="Alkalimetalle" title="Alkalimetalle">Alkali-</a> und <a href="Erdalkalimetalle" title="Erdalkalimetalle">Erdalkalimetalle</a> sowie <a href="Kupfer" title="Kupfer">Kupfer</a>, <a href="Silber" title="Silber">Silber</a> und <a href="Gold" title="Gold">Gold</a>. Das Auftreten einer kritischen Stromdichte kann verstanden werden, indem man sich vor Augen führt, dass für das Anwerfen eines Abschirmstromes Energie nötig ist. Diese Energie muss von der <a href="Kondensationsenergie" class="mw-redirect" title="Kondensationsenergie">Kondensationsenergie</a> beim Phasenübergang normalleitend nach supraleitend geliefert werden. Sobald die benötigte Energie die Kondensationsenergie übersteigt, kann keine Supraleitung mehr vorliegen.

Bei Typ-I-Supraleitern wird die Supraleitung durch eine Paarbildung von <a href="Elektron" title="Elektron">Elektronen</a> (<a href="Cooper-Paar" title="Cooper-Paar">Cooper-Paare</a>) im Leiter erklärt. Bei der normalen elektrischen Leitung entsteht der elektrische Widerstand durch Wechselwirkungen der Elektronen mit <a href="Gitterfehler" title="Gitterfehler">Gitterfehlern</a> des <a href="Kristallgitter" class="mw-redirect" title="Kristallgitter">Kristallgitters</a> und mit <a href="Gitterschwingung" title="Gitterschwingung">Gitterschwingungen</a>. Darüber hinaus können auch Streuprozesse der Elektronen untereinander eine wichtige Rolle spielen. Die <a href="Quantenphysik" title="Quantenphysik">quantenphysikalische</a> Theorie zur Beschreibung der Typ-I-Supraleiter heißt nach ihren Autoren Bardeen, Cooper und Schrieffer die <a href="BCS-Theorie" title="BCS-Theorie">BCS-Theorie</a>: Elektronen sind <a href="Fermion" title="Fermion">Fermionen</a>, die sich nach BCS unter bestimmten Bedingungen zu <a href="Boson" title="Boson">bosonischen</a> Paaren, sogenannten Cooper-Paaren, zusammenschließen. Die Menge dieser Bosonen nimmt dann einen makroskopischen Quantenzustand ein, der den Fermionen verwehrt ist (vgl. auch <a href="Suprafluidit%C3%A4t" title="Suprafluidität">Suprafluidität</a>). Die Kopplung der Elektronen zu Cooper-Paaren und deren Delokalisation im gemeinsamen Quantenzustand unterdrückt die Energieabgabe an das Kristallgitter und ermöglicht so den widerstandslosen elektrischen Stromfluss.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Supraleiter_2._Art">Supraleiter 2. Art</h3></div>

Supraleiter 2. Art befinden sich bis zum sogenannten „unteren kritischen Magnetfeld“ <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B_{\mathrm {c1} }}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B_{\mathrm {c1} }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/418282c785ea9735f23c0f214eee081e57d4cfa2.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.548ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle B_{\mathrm {c1} }}" loading="lazy"> in der Meißner-Phase, verhalten sich also wie Typ I. Bei höheren Magnetfeldern können magnetische <a href="Feldlinie" title="Feldlinie">Feldlinien</a> in Form sogenannter <a href="Flussschlauch" title="Flussschlauch">Flussschläuche</a> in das Material eindringen (<a href="Lew_Wassiljewitsch_Schubnikow" title="Lew Wassiljewitsch Schubnikow">Schubnikow</a>- oder Mischphase, auch Vortex- oder Flussschlauch-Zustand), ehe der supraleitende Zustand bei einem „oberen kritischen Magnetfeld“ <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B_{\mathrm {c2} }}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B_{\mathrm {c2} }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/680af4d9ea7333cbc5267b0cc6fa05716bc663f8.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.548ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle B_{\mathrm {c2} }}" loading="lazy"> vollständig zerstört wird. Der <a href="Magnetischer_Fluss" title="Magnetischer Fluss">magnetische Fluss</a> in einem Flussschlauch ist immer gleich dem <a href="Magnetisches_Flussquant" class="mw-redirect" title="Magnetisches Flussquant">magnetischen Flussquant</a>:<a href="#cite_note-21">[21]</a>

<msub>

</mrow>

</msub>

<mfrac>

<mrow>

</mrow>

</mfrac>

</mrow>

</mrow>

<msup>

</mrow>

</msup>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \Phi _{0}={\frac {h}{2e}}=2{,}07\cdot \,10^{-15}\,\mathrm {Vs} }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4bd5c55fcbf9c61d19e8b36e6d336ab72fbad879.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.838ex; width:26.738ex; height:5.343ex;" alt="{\displaystyle \Phi _{0}={\frac {h}{2e}}=2{,}07\cdot \,10^{-15}\,\mathrm {Vs} }" loading="lazy"></dd></dl>

Fließt ein Strom mit der Dichte J durch den Supraleiter, so übt er auf die Flussschläuche eine <a href="Lorentz-Kraft" class="mw-redirect" title="Lorentz-Kraft">Lorentz-Kraft</a>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle F_{\mathrm {L} }=J\cdot \Phi _{0}\cdot l}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f70f94be08d380e1271016d29bce856c2dd29e6c.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:14.108ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle F_{\mathrm {L} }=J\cdot \Phi _{0}\cdot l}" loading="lazy"> (<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle l}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle l}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/829091f745070b9eb97a80244129025440a1cfac.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:0.693ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle l}" loading="lazy"> = Länge des Flussschlauchs)</dd></dl>

senkrecht zu J und dem Magnetfeld B aus. Dadurch wandern die Flussschläuche mit der Geschwindigkeit v quer durch das Material. Hierbei verschwinden die Schläuche an einem Rand und bilden sich am gegenüberliegenden Rand neu. Diese Feldbewegung verursacht wiederum eine Lorentz-Kraft <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle F_{Q}}">

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</msub>

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</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle F_{Q}}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/cbc6a705b8a7e5e667d45a50a1fd4518ee874e47.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:3.027ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle F_{Q}}" loading="lazy">, welche nach der <a href="Lenzsche_Regel" title="Lenzsche Regel">Lenzschen Regel</a> dem Strom entgegengerichtet ist. Diese Gegenkraft bewirkt einen Spannungsabfall, es entsteht also ein elektrischer Widerstand im Supraleiter.

Um das zu verhindern, können in das Kristallgitter gezielt Störstellen (Pinning-Zentren) eingebaut werden, welche die Flussschläuche bis zu einer bestimmten Grenzkraft festhalten. Erst wenn die Lorentz-Kraft <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle F_{\mathrm {L} }}">

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</msub>

</mstyle>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle F_{\mathrm {L} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/59d772a47327e8ab3ec67afb42b995f1b669634c.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.754ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle F_{\mathrm {L} }}" loading="lazy"> diese Grenze übersteigt, kommt es zur Drift und damit zum sogenannten Flux-flow-Widerstand. Supraleiter mit einer großen Grenzkraft bezeichnet man als harte Supraleiter.

Die Supraleiter zweiter Art sind theoretisch nicht so gut verstanden wie die Supraleiter erster Art. Zwar wird auch in diesen Supraleitern die Bildung von Cooper-Paaren angenommen, ein allgemein akzeptiertes Modell zu ihrer vollständigen Beschreibung existiert jedoch noch nicht.

Beispiele für Typ-II-Supraleiter sind die keramischen <a href="Hochtemperatursupraleiter" title="Hochtemperatursupraleiter">Hochtemperatursupraleiter</a>. Zwei wichtige Gruppen sind <a href="YBaCuO" class="mw-redirect" title="YBaCuO">YBaCuO</a> (Yttrium-Barium-Kupferoxide) und <a href="BSCCO" class="mw-redirect" title="BSCCO">BiSrCaCuO</a> (Bismut-Strontium-Calcium-Kupferoxide). Weiterhin zählen die meisten supraleitenden Legierungen zum Typ II, so wie die für <a href="Magnetresonanztomographie" title="Magnetresonanztomographie">MR</a>-Magnete verwendeten Niob-Aluminium-Legierungen. Seit ca. 2008 hat eine neue Klasse Materialien an Bedeutung gewonnen; die sogenannten Eisen<a href="Stickstoffgruppe" title="Stickstoffgruppe">pniktide</a>. Der Grundbaustein dieser Supraleiter ist <a href="Arsen" title="Arsen">Arsen</a> und <a href="Eisen" title="Eisen">Eisen</a> und tritt in der Regel in Kombination mit einer <a href="Metalle_der_Seltenen_Erden" title="Metalle der Seltenen Erden">seltenen Erde</a>, <a href="Sauerstoff" title="Sauerstoff">Sauerstoff</a> und <a href="Fluor" title="Fluor">Fluor</a> auf.<a href="#cite_note-mpg-16">[16]</a>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h3></div>

Supraleiter, mit geringfügigen Unterschieden zwischen 1. und 2. Art, zeigen neben dem praktischen Verlust des elektrischen Widerstandes und dem Verdrängen von Magnetfeldern aus ihrer Struktur noch weitere besondere Eigenschaften. Die meisten lassen sich mit der <a href="BCS-Theorie" title="BCS-Theorie">BCS-Theorie</a> oder Betrachtung der <a href="Freie_Enthalpie" class="mw-redirect" title="Freie Enthalpie">freien Enthalpie</a> („Gibbs-Funktion“) erklären. Die freie Enthalpie der jeweiligen Phase kann man über verschiedene Beobachtungsparameter (z. B. Druck, Temperatur, magnetisches Feld) berechnen. Die Gibbs-Funktion wird in diesem Fall durch ein Minimum festgelegt, d. h., die supraleitende Phase wird im Vergleich zur normalleitenden Phase instabil, wenn die freie Enthalpie der supraleitenden Phase größer ist als die der normalleitenden (und umgekehrt). Ein sich drehender Supraleiter erzeugt ein Magnetfeld, dessen Orientierung mit der Drehachse des Supraleiters zusammenfällt, was man mit <a href="London-Moment" title="London-Moment">London-Moment</a> bezeichnet.

Ein sogenanntes kritisches Magnetfeld <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B_{\mathrm {c} }}">

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</msub>

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</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B_{\mathrm {c} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/064ed8f2e6f65587ec502a6cbfbdda50d3d4cc4d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.726ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle B_{\mathrm {c} }}" loading="lazy">, bei dem die Supraleitung zusammenbricht, kann als Funktion der Umgebungstemperatur T betrachtet werden. In der Nähe des absoluten Nullpunktes muss <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B_{\mathrm {c} }}">

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</mrow>

</msub>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B_{\mathrm {c} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/064ed8f2e6f65587ec502a6cbfbdda50d3d4cc4d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.726ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle B_{\mathrm {c} }}" loading="lazy"> aufgewendet werden, um die supraleitende Phase zu zerstören. Beim Erreichen der Übergangstemperatur <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle T_{\mathrm {c} }}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle T_{\mathrm {c} }}</annotation>

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</mrow>

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</mrow>

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<mrow>

<mrow>

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</mrow>

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</mrow>

</mrow>

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</mrow>

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</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B_{\mathrm {c} }(T)=B_{\mathrm {c} }(0)\cdot \left(1-\left({\frac {T}{T_{\mathrm {c} }}}\right)^{\!2}\right)}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/8609f9e1abdd2688a6939f9543119f78a5c5e8d8.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -3.171ex; width:31.576ex; height:7.509ex;" alt="{\displaystyle B_{\mathrm {c} }(T)=B_{\mathrm {c} }(0)\cdot \left(1-\left({\frac {T}{T_{\mathrm {c} }}}\right)^{\!2}\right)}" loading="lazy"><a href="#cite_note-22">[22]</a></dd></dl>

beschrieben werden. Die Erklärung für den Zusammenbruch der Supraleitung bei ausreichend hohen Magnetfeldern liegt in der Bindungsenergie der Cooper-Paare; wird diesen eine Energie oberhalb ihrer Bindungsenergie zugeführt, dann brechen sie auf und es entsteht die normalleitende Phase. Die Umgebungstemperatur muss entsprechend niedriger sein, um diesen Vorgang mit der Kondensation von Cooper-Paaren zu kompensieren. Die kritische Energie kann nicht nur durch magnetische Felder erzeugt werden. Zur Umgebungstemperatur wurden auch Funktionen mit dem Druck (1.) und elektrischen Feldern (2.) gefunden. Da das Aufbrechen von Cooper-Paaren endotherm ist, kann man durch ein Magnetfeld <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B_{\mathrm {c} }}">

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/064ed8f2e6f65587ec502a6cbfbdda50d3d4cc4d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.726ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle B_{\mathrm {c} }}" loading="lazy"> und einen darin befindlichen Stoff im supraleitenden Zustand die Umgebung des Supraleiters abkühlen. Als technische Anwendung ist dieser Kühlprozess per Entmagnetisierung jedoch uninteressant.

<ol><li>Bei sehr hohem Druck sinkt im Allgemeinen die kritische Temperatur. Allerdings gibt es teilweise auch umgekehrte Abhängigkeiten. Diese Anomalie einiger Stoffe kommt durch eine strukturelle Umwandlung des Leiters durch den hohen Druck zustande. Die kritische Temperatur des Stoffes kann bei zunehmendem Druck zuerst sinken, dann kommt es bei einem bestimmten Druck zur Bildung einer Modifikation, die plötzlich höhere Übergangstemperaturen aufweist. Zu diesen Hochdrucksupraleitern gehören auch Stoffe, bei denen bisher nur bei hohem Druck ein Übergang in die supraleitende Phase beobachtet wurde.</li>

<li>Fließt Strom durch einen Supraleiter, so zerstört das durch den Strom erzeugte magnetische Feld ab einer bestimmten Stärke die Supraleitung.</li></ol>

Das Volumen eines Stoffes in der normalleitenden Phase <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle V_{\mathrm {n} }}">

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</mrow>

</msub>

</mstyle>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle V_{\mathrm {n} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/9a3df7d7570864ec5b13e19643f58a9a890ac3b3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.501ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle V_{\mathrm {n} }}" loading="lazy"> (bei Temperaturen <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle T>T_{\mathrm {c} }}">

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle T>T_{\mathrm {c} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/dc81f52002b4b496b995bd799795a47c9f51d6da.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:7.055ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle T>T_{\mathrm {c} }}" loading="lazy">) ist kleiner als das Volumen in der supraleitenden Phase <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle V_{s}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle V_{s}}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/57d5d0bb9d326d015df44456d7c0648f80c0f1f5.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.359ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle V_{s}}" loading="lazy"> (<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle T<T_{\mathrm {c} }}">

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</msub>

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</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle T<T_{\mathrm {c} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/0b69792405e8a2085c7dd8e200e528846cfe7f81.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:7.055ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle T<T_{\mathrm {c} }}" loading="lazy">). Ist <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle T=T_{\mathrm {c} }}">

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle T=T_{\mathrm {c} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/53621c8fadf1e2ac1195c6cd033070bfd2995065.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:7.055ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle T=T_{\mathrm {c} }}" loading="lazy"> so entsprechen sich beide Werte ungefähr (<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle V_{\mathrm {s} }=V_{\mathrm {n} }}">

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

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</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle V_{\mathrm {s} }=V_{\mathrm {n} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/5c2d7bda6ac30bd1d71a508e3609ef7df68aa5dd.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:7.835ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle V_{\mathrm {s} }=V_{\mathrm {n} }}" loading="lazy">). Dies ist deshalb interessant, da während der Übergangsphase beide Phasen S und N nebeneinander im <a href="Leiter_(Physik)#Elektrischer_Leiter" title="Leiter (Physik)">Leiter</a> existieren. Um dieses Phänomen zu erklären, sind allerdings intensivere Überlegungen notwendig.

Die <a href="Spezifische_W%C3%A4rme" class="mw-redirect" title="Spezifische Wärme">spezifische Wärmekapazität</a> der Elektronen erhöht sich beim Übergang vom normal- in den supraleitenden Zustand bei <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle T_{\mathrm {c} }}">

<msub>

</mrow>

</msub>

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</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle T_{\mathrm {c} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/bee117ede1e376d87faf44543ac199d2f8d7ae0e.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.32ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle T_{\mathrm {c} }}" loading="lazy"> für Typ-I/II-Supraleiter sprunghaft (Rutgers-Formel). In klassischen Supraleitern verringert sie sich im supraleitenden Zustand exponentiell mit der Temperatur, da Cooper-Paare keine Wärme aufnehmen können und so nur noch Elektronen zur Wärmekapazität beitragen, die über die Energielücke angeregt werden (siehe auch <a href="Boltzmann-Faktor" class="mw-redirect" title="Boltzmann-Faktor">Boltzmann-Faktor</a>).

Die Wärmekapazität der <a href="Phonon" title="Phonon">Phononen</a> (Gitterschwingungen) bleibt beim Übergang in den supraleitenden Zustand unverändert.

Der supraleitende Zustand hat wenig Einfluss auf die <a href="W%C3%A4rmeleitf%C3%A4higkeit" title="Wärmeleitfähigkeit">Wärmeleitfähigkeit</a>. Man muss diesen Einfluss für zwei Arten von Stoffen betrachten. Zum einen Stoffe, bei denen Wärme vor allem über das Gitter weitergegeben wird, was einen Großteil von Leitern ausmacht. Diese Wärmeleitung wird in der Nähe von <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle T_{\mathrm {c} }}">

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle T_{\mathrm {c} }}</annotation>

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<msub>

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</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle T<T_{\mathrm {c} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/0b69792405e8a2085c7dd8e200e528846cfe7f81.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:7.055ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle T<T_{\mathrm {c} }}" loading="lazy"> jedoch durch die fehlende Wechselwirkung mit den Elektronen im Vergleich zur normalleitenden Phase besser. Bei Stoffen, in denen die Elektronen einen großen Anteil an der Wärmeleitung haben, wird diese logischerweise schlechter. Es wurde in dieser Beziehung darüber nachgedacht, Supraleiter als über ein kritisches Feld steuerbare Schalter für Wärmeströme einzusetzen.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Theorien">Theorien</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Die_Londonschen_Gleichungen">Die Londonschen Gleichungen</h3></div>

Ohne auf die Träger des Suprastromes einzugehen, leiteten <a href="Fritz_London" title="Fritz London">Fritz</a> und <a href="Heinz_London" title="Heinz London">Heinz London</a> 1935 eine Beschreibung der Supraleitung her. Die <a href="London-Gleichung" title="London-Gleichung">London-Gleichungen</a> beschreiben den widerstandslosen Transport und den <a href="Mei%C3%9Fner-Ochsenfeld-Effekt" title="Meißner-Ochsenfeld-Effekt">Meißner-Ochsenfeld-Effekt</a>.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Ginsburg-Landau-Theorie">Ginsburg-Landau-Theorie</h3></div>

Eine phänomenologische Beschreibung von Supraleitung gelang <a href="Witali_Lasarewitsch_Ginsburg" title="Witali Lasarewitsch Ginsburg">Witali Ginsburg</a> und <a href="Lew_Dawidowitsch_Landau" title="Lew Dawidowitsch Landau">Lew Landau</a> im Jahr 1950. Sie beschrieben den Übergang vom normalleitenden zum supraleitenden Zustand durch einen „<a href="Phasen%C3%BCbergang" title="Phasenübergang">Phasenübergang zweiter Ordnung</a>“. In der <a href="Ginsburg-Landau-Theorie" title="Ginsburg-Landau-Theorie">Ginsburg-Landau-Theorie</a> wird als <a href="Ordnungsparameter" title="Ordnungsparameter">Ordnungsparameter</a> die makroskopische <a href="Wellenfunktion" title="Wellenfunktion">Wellenfunktion</a> des supraleitenden <a href="Zustand_(Quantenmechanik)" title="Zustand (Quantenmechanik)">Zustandes</a> benutzt. (Von dieser Theorie gibt es Querbeziehungen zur Hochenergiephysik, und zwar zum sog. <a href="Higgs-Mechanismus" title="Higgs-Mechanismus">Higgs-Mechanismus</a>, bei dem es um die Erzeugung der Masse gewisser Elementarteilchen geht, die – ähnlich wie bei der Supraleitung – speziellen <a href="Eichsymmetrie" class="mw-redirect" title="Eichsymmetrie">Eichsymmetrien</a> unterliegen.)

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="BCS-Theorie">BCS-Theorie</h3></div>

Die fundamentale, mikroskopische Beschreibung der Supraleitung, die im Gegensatz zu den vorhergehenden Theorien „alles erklärte“, wurde 1957 von <a href="John_Bardeen" title="John Bardeen">John Bardeen</a>, <a href="Leon_Neil_Cooper" title="Leon Neil Cooper">Leon Neil Cooper</a> und <a href="John_Robert_Schrieffer" title="John Robert Schrieffer">John Robert Schrieffer</a> vorgestellt. Mit dieser <a href="BCS-Theorie" title="BCS-Theorie">BCS-Theorie</a> lassen sich konventionelle Supraleiter sehr gut beschreiben. Die BCS-Theorie entstand etwa 50 Jahre nach der Entdeckung des Phänomens. Für die <a href="Hochtemperatursupraleitung" class="mw-redirect" title="Hochtemperatursupraleitung">Hochtemperatursupraleitung</a> existiert derzeit (Stand: 2019) noch keine allgemein akzeptierte Theorie. 2020 berichteten Forscher die Entwicklung von supraleitendem <a href="Bose-Einstein-Kondensat" title="Bose-Einstein-Kondensat">Bose-Einstein-Kondensat</a> (BEK) und dass es einen „fließenden Übergang zwischen“ BEK und BCS-Regimen zu geben scheint.<a href="#cite_note-phys.org-18">[18]</a><a href="#cite_note-advances.sciencemag.org-19">[19]</a>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Realisierte_Anwendungen">Realisierte Anwendungen</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Erzeugung_starker_Magnetfelder">Erzeugung starker Magnetfelder</h3></div>

Ein bedeutendes Anwendungsfeld ist die Erzeugung starker, konstanter oder nur langsam veränderter Magnetfelder. Der ohmsche Widerstand der Spulenwicklungen konventioneller Elektromagnete erzeugt große Wärmemengen und damit einen großen Energieverlust.

Für diese Anwendung werden bisher (2014) nur klassische Supraleiter (SL) verwendet, vor allem <a href="Legierung" title="Legierung">Legierungen</a> von <a href="Niob" title="Niob">Niob</a>. Für starke supraleitende Spulen sind kilometerlange, nur wenige Mikrometer dünne Leiterfäden nötig; diese können aus Hochtemperatur-Supraleitern (HTSL) zurzeit noch nicht hergestellt werden.

Eine stromdurchflossene supraleitende Spule kann man in sich schließen, woraufhin der Strom im Prinzip unendlich lange verlustfrei in der Spule erhalten bleibt. Zum „Laden“ der in sich geschlossenen Spule wird ein kurzes Teilstück der Spule über die Sprungtemperatur geheizt. Dadurch wird die Spule geöffnet und kann über Zuleitungen mit Strom versorgt werden. Wenn die gewünschte Stromstärke erreicht ist, wird der Heizer abgeschaltet. Die Spule ist dadurch wieder in sich geschlossen. Bei dauerhaftem Betrieb können die elektrischen Anschlüsse nach dem Laden der Spule mechanisch entfernt und der Behälter der Spule verschlossen werden. Zur Erhaltung des Feldes ist dann nur ein regelmäßiges Nachfüllen der Kühlmedien <a href="Fl%C3%BCssighelium" class="mw-redirect" title="Flüssighelium">Flüssighelium</a> und <a href="Fl%C3%BCssigstickstoff" title="Flüssigstickstoff">Flüssigstickstoff</a> erforderlich. Ein gutes Beispiel hierfür bietet ein <a href="Kernspinresonanzspektroskopie" title="Kernspinresonanzspektroskopie">NMR</a>-Gerät.

Die größte Störung ist das sogenannte <a href="Quench_(Supraleitung)" title="Quench (Supraleitung)">Quenchen</a> (engl. to quench = löschen), ein lokales Aussetzen der Supraleitung. Die nun normalleitende Stelle wirkt als elektrischer Widerstand. Sie heizt sich auf, wodurch sich der Widerstand noch erhöht. Der normalleitende Bereich vergrößert sich durch Wärmeleitung. So bricht innerhalb kurzer Zeit der Strom und damit das Magnetfeld zusammen. Da die im Magnetfeld gespeicherte Energie recht groß ist, kann dieser Vorgang zur Zerstörung der Spule führen.

Supraleiter sind ideal <a href="Diamagnetismus" title="Diamagnetismus">diamagnetisch</a>. Daher kann ein Strom nur an ihrer Oberfläche fließen, und für große Stromstärken ohne Überschreiten der Grenzstromdichte muss man viele dünne SL-Fäden parallel schalten. Durch Einbetten dieser Fäden in Kupfer wird nun erreicht, dass beim Quenchen der Strom vom normalleitenden Kupfer aufgenommen wird und die Erwärmung gering bleibt, sodass der normalleitende Bereich nicht zu schnell anwächst (stabilisierter Supraleiter). Damit wird eine Zerstörung des Leiters vermieden. Solche Spulen aus stabilisierten Supraleitern werden beispielsweise in <a href="Kernspintomographie" class="mw-redirect" title="Kernspintomographie">Kernspintomographen</a>, <a href="Teilchenbeschleuniger" title="Teilchenbeschleuniger">Teilchenbeschleunigern</a> und <a href="Kernfusionsreaktor" title="Kernfusionsreaktor">Kernfusionsreaktoren</a> verwendet.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Mikrowellen_in_supraleitenden_Kavitäten">Mikrowellen in supraleitenden Kavitäten</h3></div>

Auch für <a href="Hohlraumresonator" title="Hohlraumresonator">Hohlraumresonatoren</a> (Kavitäten) in Teilchenbeschleunigern werden Supraleiter verwendet,<a href="#cite_note-23">[23]</a> obwohl die kritische Feldstärke bei hohen Frequenzen deutlich absinkt. Oberhalb einer kritischen Frequenz werden die Cooper-Paare direkt durch Photonenabsorption aufgebrochen. Dann sinkt die kritische Feldstärke auf null. Die einzige Möglichkeit, diese Grenze weiter zu verschieben, ist eine tiefere Kühlung.

Zum Beispiel wurden im <a href="TESLA_(Teilchenbeschleuniger)" title="TESLA (Teilchenbeschleuniger)">TESLA</a>-Projekt supraleitende Kavitäten aus reinem Niob entwickelt, die jetzt (2014) in verschiedenen Elektronenbeschleunigern im Einsatz sind (siehe <a href="Linearbeschleuniger#Supraleitende_Hohlraumresonatoren" title="Linearbeschleuniger">Linearbeschleuniger</a>). Ein Vorteil und zugleich Nachteil des Systems ist die geringe Dämpfung: Der Wirkungsgrad ist besonders hoch, gleichzeitig werden aber parasitäre Moden nicht gedämpft.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Messtechnik">Messtechnik</h3></div>

Der <a href="Josephson-Effekt" title="Josephson-Effekt">Josephson-Effekt</a> sowie <a href="SQUID" title="SQUID">SQUIDs</a> erlauben die hochgenaue Messung von Magnetfeldern, z. B. zur Bestimmung von <a href="Magnetoenzephalographie" title="Magnetoenzephalographie">Hirn-</a> und <a href="Magnetokardiogramm" title="Magnetokardiogramm">Herzmagnetfeldern</a>, in der <a href="Zerst%C3%B6rungsfreie_Materialpr%C3%BCfung" class="mw-redirect" title="Zerstörungsfreie Materialprüfung">zerstörungsfreien Materialprüfung</a> oder der <a href="Geomagnetik" title="Geomagnetik">geomagnetischen</a> <a href="Geophysikalische_Prospektion" title="Geophysikalische Prospektion">Prospektion</a>.<a href="#cite_note-24">[24]</a>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Geplante_und_beginnende_Anwendungen">Geplante und beginnende Anwendungen</h2></div>

Die bisher bekannten supraleitenden Materialien müssen entweder sehr aufwendig auf extrem niedrige Temperaturen gekühlt werden, oder sie lassen sich schwer verarbeiten. Die folgenden Anwendungen werden erst dann wirtschaftlich, wenn Materialkombinationen gefunden werden, deren Verwendbarkeit durch keinen dieser Nachteile mehr Probleme als Vorteile bringt. Optimal wäre ein Supraleiter bei Umgebungstemperatur.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Energietransport_und_-umwandlung">Energietransport und -umwandlung</h3></div>

Bei Supraleitern zweiter Art zum Transport höherer elektrischer Ströme besteht die Schwierigkeit, dass diese Materialien beim Übergang in den Normalzustand nicht wie die Metalle zu normalen, guten elektrischen Leitern werden, sondern – in guter Näherung – zu Isolatoren. Wechselt ein solcher stromführender Supraleiter in den Normalzustand (zum Beispiel durch Überschreiten der maximalen Stromdichte), wird der durch die <a href="Induktivit%C3%A4t" title="Induktivität">Leitungsinduktivität</a> kurz weiterfließende Strom das Material nach dem <a href="Stromw%C3%A4rmegesetz" title="Stromwärmegesetz">Jouleschen Gesetz</a> erhitzen, was bis zur völligen Zerstörung des Supraleiters führen kann. Daher bettet man solche Materialien, beispielsweise als mikroskopisch dünne Fäden, in einen normalen Leiter ein. Die Schwierigkeit, aus diesen keramikartigen Materialien dünne Fäden zu ziehen, ist eines der Haupthindernisse für den Einsatz bei höheren Stromstärken.

Es entstanden bereits Anlagen in Energieverteilungsnetzen, bei denen Hochtemperatursupraleiter als Kurzschlussstrombegrenzer dienen.<a href="#cite_note-25">[25]</a> Dabei bewirkt eine erhöhte Stromdichte im Kurzschlussfall, dass der Supraleiter zuerst in den Mischbereich und anschließend in den normalleitenden Bereich übergeht. Der Vorteil gegenüber Kurzschlussstrombegrenzungsdrosseln ist, dass ein Spannungsabfall während des Normalbetriebes nur stark vermindert auftritt. Gegenüber üblichen Sicherungen und Kurzschlussbegrenzern mit Sprengkapseln hat ein solcher Strombegrenzer den Vorteil, dass der supraleitende Zustand ohne Austausch von Betriebsmitteln wiedererreicht wird und ein Normalbetrieb kurze Zeit nach dem Fehlerfall wieder möglich ist.

Für Fernleitungen sind Supraleiter kaum konkurrenzfähig, denn elektrische Leistung kann bei hohen Spannungen auch auf klassischen Leitungen effizient übertragen werden. Jedoch lässt sich in Supraleitern durch ihre höhere erzielbare Stromdichte mehr elektrische Leistung auf gleichem Raum übertragen. Daher können supraleitende Kabel dort eingesetzt werden, wo wegen gestiegenen Bedarfs Erweiterungen bei begrenztem baulichem Raum nötig sind. Ein nur mit flüssigem Stickstoff gekühltes, 1 km langes Hochtemperatur-Supraleiterkabel für <a href="Dreiphasenwechselstrom" title="Dreiphasenwechselstrom">Dreiphasenwechselstrom</a> mit 10 <a href="Kilovolt" class="mw-redirect" title="Kilovolt">kV</a> wird seit Mai 2014 in der Stadt Essen in einem Pilotprojekt eingesetzt und ersetzt eine übliche 110-kV-Leitung. Zum Betrieb der Kühlung genügt eine Station an einem Ende des Kabels.<a href="#cite_note-AmpaCity-12">[12]</a><a href="#cite_note-26">[26]</a><a href="#cite_note-hb-8041040-27">[27]</a><a href="#cite_note-28">[28]</a> Ein Aluminiumwerk in <a href="Voerde_(Niederrhein)" title="Voerde (Niederrhein)">Voerde</a> plant Supraleiter für eine 200-kA-Stromleitung und gibt einen geringeren Platzbedarf und Materialaufwand als Vorteile an.<a href="#cite_note-29">[29]</a>

Mit Supraleitern lassen sich verlustarme <a href="Transformator" title="Transformator">Transformatoren</a> herstellen, die bei gleicher Leistung kleinere Abmessungen und Masse haben und somit beispielsweise im mobilen Betrieb (<a href="Lokomotive" title="Lokomotive">Lokomotiven</a>) Vorteile bringen. Auf eine umweltgefährdende Ölkühlung kann verzichtet werden. Bei guter thermischer Isolierung müssten für die Kühlung <a href="K%C3%A4ltemaschine" title="Kältemaschine">Kältemaschinen</a> genügen.

Annähernd verlustfreie <a href="Elektromotor" title="Elektromotor">Elektromotoren</a> mit Hochtemperatursupraleitern können eine deutliche Volumen- und Gewichtsersparnis gegenüber klassischen Motoren bringen. Eine mögliche Steigerung des ohnehin sehr guten Wirkungsgrades von 98 % (bei Großmotoren) wäre dagegen fast bedeutungslos.

Auch <a href="Generator" class="mw-redirect" title="Generator">Generatoren</a> ließen sich mit Supraleitern deutlich leichter und kompakter konstruieren. Sie würden beispielsweise bei <a href="Windkraftanlage" title="Windkraftanlage">Windkraftanlagen</a> geringere Turmkopfmassen und somit eine Kostenreduktion bewirken. Bei einer 10-MW-Maschine kann das Generatorgewicht verglichen mit üblichen <a href="Erregersysteme_f%C3%BCr_Synchronmaschinen#Permanentmagneterregung" title="Erregersysteme für Synchronmaschinen">Permanentmagnetgeneratoren</a> etwa halbiert werden, bei einer 5-MW-Anlage das Generatorgewicht auf nur ca. 34 Tonnen gesenkt werden.<a href="#cite_note-30">[30]</a> Ein Prototyp eines 3,6-MW-Generators wurde in Bremerhaven getestet und im November 2018 zur Erprobung in eine Windkraftanlage in Dänemark eingebaut.<a href="#cite_note-31">[31]</a> Dort arbeitete der Generator 700 Stunden störungsfrei, bevor die Windkraftanlage nach Abschluss des Tests planmäßig stillgelegt wurde.<a href="#cite_note-32">[32]</a>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Mechanische_Lager">Mechanische Lager</h3></div>

Unter der Verwendung von <a href="Supraleitendes_Magnetlager" title="Supraleitendes Magnetlager">supraleitenden Lagern</a> lassen sich Schwungräder reibungsfrei lagern, die als kurzfristige Speicher elektrischer Energie dienen können, z. B. zur Kompensation schneller Lastschwankungen der <a href="Stromnetz" title="Stromnetz">Verbundnetze</a>.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Magnetische_Energiespeicher">Magnetische Energiespeicher</h3></div>

In einem <a href="Supraleitender_Magnetischer_Energiespeicher" title="Supraleitender Magnetischer Energiespeicher">supraleitenden magnetischen Energiespeicher</a> (SMES) speichern Spulen Energie im Magnetfeld. Die Energie ist sehr schnell abrufbar und könnte daher zur Kompensation schneller Lastschwankungen in Stromnetzen (Flickerkompensator) oder zur Erzeugung kurzer Pulse hoher Leistung dienen.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Elektronische_Schaltungen">Elektronische Schaltungen</h3></div>

Seit den 1970er Jahren gibt es Versuche, eine supraleitende Elektronik zu entwickeln. Unter anderem wurden Forschungsprojekte von IBM durchgeführt. In diesen Projekten wurde versucht, die Methoden der auf Spannungslevel basierenden Halbleiterelektronik auf die Supraleitung anzuwenden. Aus physikalischen Gründen ist die damit erreichbare Taktfrequenz auf einige GHz begrenzt und damit nicht schneller als aktuelle Halbleiter-Prozessoren.

1985 wurde von einer Forschergruppe der Moskauer Universität ein alternativer Ansatz vorgeschlagen, der besondere Eigenschaften der Supraleitung, den <a href="Josephson-Effekt" title="Josephson-Effekt">Josephson-Effekt</a> und die <a href="Flussquantisierung" title="Flussquantisierung">Flussquantisierung</a> in supraleitenden Schleifen, nutzt. Er basiert auf dem Austausch einzelner Flussquanten zwischen supraleitenden Schleifen und wird deshalb als schnelle Einzelflussquanten-Elektronik (RSFQ-Elektronik, von engl. Rapid Single Flux Quantum) bezeichnet. Diese Elektronikfamilie zeichnet sich durch sehr geringe Verlustleistungen und Taktfrequenzen über 100 GHz aus.

In der RSFQ-Elektronik wird Niob verwendet. Die Betriebstemperatur von 4,2 K wird meist mittels flüssigen Heliums erreicht. Anders als die zuvor genannten Anwendungen könnte die supraleitende Elektronik von der Entwicklung eines Raumtemperatur-Supraleiters nicht profitieren. Die supraleitende Elektronik basiert auf extrem niedrigen Signalpegeln. Bei steigenden Temperaturen nimmt die Leistung des thermischen Rauschens linear zu, sodass bei Temperaturen über 30 K das geringe Signal-Rausch-Verhältnis die Funktion einer komplexen Schaltung verhindert.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Geschichte">Geschichte</h2></div>

Bevor Experimente bei Temperaturen nahe dem <a href="Absoluter_Nullpunkt" title="Absoluter Nullpunkt">absoluten Nullpunkt</a> durchgeführt werden konnten, gab es verschiedene Theorien, wie sich der elektrische Widerstand in diesem Temperaturbereich verhalten würde, so z. B. dass der Widerstand stark ansteigen würde oder dass er ein bestimmtes Niveau nicht unterschreiten würde.

Der Effekt der Supraleitung wurde erstmals am 8. April 1911 vom Niederländer <a href="Heike_Kamerlingh_Onnes" title="Heike Kamerlingh Onnes">Heike Kamerlingh Onnes</a> bei Experimenten mit flüssigem Helium entdeckt.<a href="#cite_note-:0-1">[1]</a><a href="#cite_note-33">[33]</a> Er beobachtete, dass <a href="Quecksilber" title="Quecksilber">Quecksilber</a> unterhalb von 4,19 K sprungartig seinen elektrischen Widerstand verlor.<a href="#cite_note-:0-1">[1]</a> Obwohl die <a href="Quantenmechanik" title="Quantenmechanik">Quantenmechanik</a> damals noch neu war, postulierte er bereits, dass die Supraleitfähigkeit nur quantenmechanisch erklärt werden könne.

Die erste phänomenologische Deutung der Supraleitung kam von den deutschen <a href="Physiker" title="Physiker">Physikern</a> und Brüdern <a href="Fritz_London" title="Fritz London">Fritz</a> und <a href="Heinz_London" title="Heinz London">Heinz London</a>, <a href="Cornelis_Jacobus_Gorter" title="Cornelis Jacobus Gorter">Cornelis Jacobus Gorter</a> und <a href="Hendrik_Casimir" title="Hendrik Casimir">Hendrik Casimir</a> in den 1930er Jahren.<a href="#cite_note-34">[34]</a>

Der Meißner-Ochsenfeld-Effekt, also die Magnetfeldverdrängung am Sprungpunkt, wurde von <a href="Walther_Mei%C3%9Fner" title="Walther Meißner">Walther Meißner</a> und <a href="Robert_Ochsenfeld" title="Robert Ochsenfeld">Robert Ochsenfeld</a> 1933 entdeckt.<a href="#cite_note-35">[35]</a>

Im Jahr 1950 entstand die erfolgreiche phänomenologische <a href="Ginsburg-Landau-Theorie" title="Ginsburg-Landau-Theorie">Ginsburg-Landau-Theorie</a>. Eine quantenmechanische Theorie der Supraleitung wurde erst im Jahre 1957 von den US-amerikanischen Physikern <a href="John_Bardeen" title="John Bardeen">John Bardeen</a>, <a href="Leon_Neil_Cooper" title="Leon Neil Cooper">Leon Neil Cooper</a> und <a href="John_Robert_Schrieffer" title="John Robert Schrieffer">John Robert Schrieffer</a> (<a href="BCS-Theorie" title="BCS-Theorie">BCS-Theorie</a>) gegeben, wofür ihnen 1972 der <a href="Nobelpreis" title="Nobelpreis">Nobelpreis</a> für Physik verliehen wurde.

Im Jahr 1986 publizierten der deutsche Physiker <a href="Johannes_Georg_Bednorz" class="mw-redirect" title="Johannes Georg Bednorz">Johannes Georg Bednorz</a> und der Schweizer <a href="Karl_Alexander_M%C3%BCller" title="Karl Alexander Müller">Karl Alexander Müller</a> (beide waren am IBM-Forschungszentrum bei <a href="Z%C3%BCrich" title="Zürich">Zürich</a> beschäftigt) ihre Entdeckung der Hochtemperatursupraleitung, wofür sie bereits 1987 den Nobelpreis erhielten. Eine Theorie über das Zustandekommen dieser Art Supraleitung steht noch aus. Ihre Entdeckung löste weltweit große wissenschaftliche Forschungsaktivitäten aus.

Die russischen Physiker <a href="Witali_Lasarewitsch_Ginsburg" title="Witali Lasarewitsch Ginsburg">Witali Lasarewitsch Ginsburg</a> und <a href="Alexei_Alexejewitsch_Abrikossow" title="Alexei Alexejewitsch Abrikossow">Alexei Alexejewitsch Abrikossow</a> erhielten 2003 den Nobelpreis für ihre Forschungen über die verschiedenen Typen von Supraleitern (Supraleiter 1. und 2. Art).

Ab den 2000er Jahren gab es auch Anwendungen von Hochtemperatursupraleitern in der elektrischen Stromversorgung als Generatoren und Motoren.<a href="#cite_note-36">[36]</a> In Essen wurde 2014 das weltweit längste Supraleiterkabel erstmals testweise in den städtischen Betrieb integriert.<a href="#cite_note-AmpaCity-12">[12]</a><a href="#cite_note-37">[37]</a> Das 1 km lange, auf 40 MW ausgelegte Hochtemperatur-Supraleiterkabel wurde von <a href="Nexans" title="Nexans">Nexans</a> in Hannover gefertigt.<a href="#cite_note-38">[38]</a>

Organische Supraleiter wurden 1965 durch <a href="William_A._Little_(Physiker)" title="William A. Little (Physiker)">William A. Little</a> vorhergesagt und 1979 durch <a href="Klaus_Bechgaard" title="Klaus Bechgaard">Klaus Bechgaard</a> und <a href="Denis_J%C3%A9rome" title="Denis Jérome">Denis Jérome</a> entdeckt. Die ersten waren quasi-eindimensional, später fanden sich auch zweidimensionale organische Supraleiter (wie <a href="Fullerene" title="Fullerene">Fullerene</a>, <a href="Kohlenstoffnanor%C3%B6hre" title="Kohlenstoffnanoröhre">Kohlenstoffnanoröhren</a>).

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Kryotron" title="Kryotron">Kryotron</a>, ein Schaltelement für supraleitende Geräte.</li>

<li><a href="Liste_der_Sprungtemperaturen_chemischer_Elemente" title="Liste der Sprungtemperaturen chemischer Elemente">Liste der Sprungtemperaturen chemischer Elemente</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<div class="sieheauch" role="navigation" style="font-style:italic;">Siehe auch: <a href="Ginsburg-Landau-Theorie" title="Ginsburg-Landau-Theorie">Ginsburg-Landau-Theorie</a></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Fachartikel">Fachartikel</h3></div>

<ul><li><a href="John_Robert_Schrieffer" title="John Robert Schrieffer">J. R. Schrieffer</a>, <a href="Michael_Tinkham" title="Michael Tinkham">M. Tinkham</a>: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Superconductivity</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Reviews of Modern Physics</cite>. Band 71, Nr. 2, 1. März 1999, S. S313–S317, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1103/RevModPhys.71.S313">10.1103/RevModPhys.71.S313</a> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.atitle=Superconductivity&rft.au=J.+R.+Schrieffer%2C+M.+Tinkham&rft.date=1999-03-01&rft.doi=10.1103%2FRevModPhys.71.S313&rft.genre=journal&rft.issue=2&rft.jtitle=Reviews+of+Modern+Physics&rft.pages=S313-S317&rft.volume=71" style="display:none"> </li>

<li>J. Bardeen, L. N. Cooper, J. R. Schrieffer: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Theory of Superconductivity</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Physical Review</cite>. Band 108, Nr. 5, 1. Dezember 1957, S. 1175–1204, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1103/PhysRev.108.1175">10.1103/PhysRev.108.1175</a> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.atitle=Theory+of+Superconductivity&rft.au=J.+Bardeen%2C+L.+N.+Cooper%2C+J.+R.+Schrieffer&rft.date=1957-12-01&rft.doi=10.1103%2FPhysRev.108.1175&rft.genre=journal&rft.issue=5&rft.jtitle=Physical+Review&rft.pages=1175-1204&rft.volume=108" style="display:none"> </li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Fachbücher">Fachbücher</h3></div>

<ul><li>Yassine Slimani, Essia Hannachi (Hrsg.): <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Superconducting Materials: Fundamentals, Synthesis and Applications</cite>. Springer Nature Singapore, Singapore 2022, ISBN 978-981-19-1210-8, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1007/978-981-19-1211-5">10.1007/978-981-19-1211-5</a> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.btitle=Superconducting+Materials%3A+Fundamentals%2C+Synthesis+and+Applications&rft.date=2022&rft.doi=10.1007%2F978-981-19-1211-5&rft.genre=book&rft.isbn=9789811912108&rft.place=Singapore&rft.pub=Springer+Nature+Singapore" style="display:none"> </li>

<li>David A. Cardwell, David C. Larbalestier, Aleksander Braginski (Hrsg.): <cite style="font-style:italic">Handbook of Superconductivity Theory, Materials, Processing, Characterization and Applications (3-Volume Set)</cite>. 2. Auflage. CRC Press, Boca Raton 2021, ISBN 978-1-4398-1730-8.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.btitle=Handbook+of+Superconductivity+Theory%2C+Materials%2C+Processing%2C+Characterization+and+Applications+%283-Volume+Set%29&rft.date=2021&rft.edition=2.&rft.genre=book&rft.isbn=9781439817308&rft.place=Boca+Raton&rft.pub=CRC+Press" style="display:none"> </li>

<li><a href="Werner_Buckel" title="Werner Buckel">Werner Buckel</a>, Reinhold Kleiner: <cite style="font-style:italic">Supraleitung</cite> (= <cite style="font-style:italic">Lehrbuch Physik</cite>). 7., aktualisierte und erw. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2013, ISBN 978-3-527-41139-9.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.au=Werner+Buckel%2C+Reinhold+Kleiner&rft.btitle=Supraleitung&rft.date=2013&rft.edition=7.%2C+aktualisierte+und+erw.+Aufl&rft.genre=book&rft.isbn=9783527411399&rft.place=Weinheim&rft.pub=Wiley-VCH&rft.series=Lehrbuch+Physik" style="display:none"> </li>

<li>Kristian Fossheim: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Superconductivity: Discoveries and Discoverers: Ten Physics Nobel Laureates Tell Their Story</cite>. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2013, ISBN 978-3-642-36058-9, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1007/978-3-642-36059-6">10.1007/978-3-642-36059-6</a> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.au=Kristian+Fossheim&rft.btitle=Superconductivity%3A+Discoveries+and+Discoverers%3A+Ten+Physics+Nobel+Laureates+Tell+Their+Story&rft.date=2013&rft.doi=10.1007%2F978-3-642-36059-6&rft.genre=book&rft.isbn=9783642360589&rft.place=Berlin%2C+Heidelberg&rft.pub=Springer+Berlin+Heidelberg" style="display:none"> </li>

<li>Andrei Lebed (Hrsg.): <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">The Physics of Organic Superconductors and Conductors</cite> (= Robert Hull, R. M. Osgood, Jürgen Parisi, Hans Warlimon [Hrsg.]: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Springer Series in Materials Science</cite>. Band 110). Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2008, ISBN 978-3-540-76667-4, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1007/978-3-540-76672-8">10.1007/978-3-540-76672-8</a> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.btitle=The+Physics+of+Organic+Superconductors+and+Conductors&rft.date=2008&rft.doi=10.1007%2F978-3-540-76672-8&rft.genre=book&rft.isbn=9783540766674&rft.place=Berlin%2C+Heidelberg&rft.pub=Springer+Berlin+Heidelberg&rft.series=Springer+Series+in+Materials+Science" style="display:none"> </li>

<li>Gernot Goll: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Unconventional Superconductors</cite> (= <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Springer Tracts in Modern Physics</cite>. Band 214). Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 2006, ISBN 3-540-28985-2, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1007/11010715">10.1007/11010715</a> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.au=Gernot+Goll&rft.btitle=Unconventional+Superconductors&rft.date=2006&rft.doi=10.1007%2F11010715&rft.genre=book&rft.isbn=3540289852&rft.place=Berlin%2FHeidelberg&rft.pub=Springer-Verlag&rft.series=Springer+Tracts+in+Modern+Physics" style="display:none"> </li></ul>

<ul><li>James F. Annett: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Superconductivity, superfluids, and condensates</cite>. Oxford Univ. Press, Oxford 2005, ISBN 0-19-850756-9 (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.au=James+F.+Annett&rft.btitle=Superconductivity%2C+superfluids%2C+and+condensates&rft.date=2005&rft.genre=book&rft.isbn=0198507569&rft.place=Oxford&rft.pub=Oxford+Univ.+Press" style="display:none"> </li>

<li>Peter J. Ford: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">The rise of the superconductors</cite>. CRC Pr., Boca Raton 2005, ISBN 0-7484-0772-3 (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.au=Peter+J.+Ford&rft.btitle=The+rise+of+the+superconductors&rft.date=2005&rft.genre=book&rft.isbn=0748407723&rft.place=Boca+Raton&rft.pub=CRC+Pr." style="display:none"> </li>

<li>Anant V. Narlikar (Hrsg.): <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Frontiers in Superconducting Materials</cite>. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2005, ISBN 3-540-24513-8, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1007/b138883">10.1007/b138883</a> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.btitle=Frontiers+in+Superconducting+Materials&rft.date=2005&rft.doi=10.1007%2Fb138883&rft.genre=book&rft.isbn=3540245138&rft.place=Berlin%2C+Heidelberg&rft.pub=Springer+Berlin+Heidelberg" style="display:none"> </li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Klassiker">Klassiker</h3></div>

<ul><li><a href="Pierre-Gilles_de_Gennes" title="Pierre-Gilles de Gennes">P. G. de Gennes</a>: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Superconductivity Of Metals And Alloys</cite> (= <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Advanced book classics</cite>). Advanced Book Program, Perseus Books, Reading, Mass 1999, ISBN 0-7382-0101-4 (englisch, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://archive.org/details/superconductivit0000genn">archive.org</a> – Originaltitel: <cite style="font-style:italic">Superconductivity Of Metals And Alloys</cite>. 1966.).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.au=P.+G.+de+Gennes&rft.btitle=Superconductivity+Of+Metals+And+Alloys&rft.date=1999&rft.genre=book&rft.isbn=0738201014&rft.place=Reading%2C+Mass&rft.pub=Advanced+Book+Program%2C+Perseus+Books&rft.series=Advanced+book+classics" style="display:none"> </li>

<li><a href="John_Blatt" title="John Blatt">John M. Blatt</a>: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Theory of Superconductivity</cite> (= <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Pure and Applied Physics</cite>. Band 17). Academic Press, 1964 (englisch, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://archive.org/details/theoryofsupercon0000blat">archive.org</a>).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.au=John+M.+Blatt&rft.btitle=Theory+of+Superconductivity&rft.date=1964&rft.genre=book&rft.pub=Academic+Press&rft.series=Pure+and+Applied+Physics" style="display:none"> </li>

<li><a href="John_Robert_Schrieffer" title="John Robert Schrieffer">J. R. Schrieffer</a>: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Theory of Superconductivity</cite>. CRC Press, 2018, ISBN 978-0-429-49570-0, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1201/9780429495700">10.1201/9780429495700</a> (englisch, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://archive.org/details/theoryofsupercon0000schr">archive.org</a> – Originaltitel: <cite style="font-style:italic">Theory Of Superconductivity</cite>. 1964.).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.au=J.+R.+Schrieffer&rft.btitle=Theory+of+Superconductivity&rft.date=2018&rft.doi=10.1201%2F9780429495700&rft.genre=book&rft.isbn=9780429495700&rft.pub=CRC+Press" style="display:none"> </li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"></div><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Superconductors?uselang=de">Commons: Supraleiter</a> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><a href="https://de.wiktionary.org/wiki/Supraleiter" class="extiw external" title="wikt:Supraleiter">Wiktionary: Supraleiter</a> – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen</div>

Deutsch:

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.spektrum.de/lexikon/physik/supraleiter/14206">Supraleiter</a>, Spektrum Lexikon Physik</li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.weltderphysik.de/gebiete/stoffe/supraleiter/">Supraleiter und Supraflüssigkeiten</a> bei Welt der Physik.</li>

<li>Michael Schreiner: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://deadurl.invalid/http://www.michaelschreiner.eu/magnet.shtml">@1</a><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.michaelschreiner.eu/magnet.shtml">@2</a>Vorlage:Toter Link/www.michaelschreiner.eu<a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.michaelschreiner.eu/magnet.shtml">Warum beginnt ein schwebender Magnet zu rotieren?</a> (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im März 2025. <a rel="nofollow" class="external text" href="http://timetravel.mementoweb.org/list/2010/http://www.michaelschreiner.eu/magnet.shtml">Suche in Webarchiven</a>)</li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.technorama.ch/fileadmin/user_upload/ausstellung/magnetismus/supraleitung/pdf/d/tsupraleitung.pdf">Supraleitung</a> (PDF; 42 kB). Auf: technorama.ch, abgerufen am 24. Feb. 2009 (hochwertige populärwissenschaftliche Erläuterung der Supraleiter-Effekte)</li>

<li>Ilka Flegel: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/experimente/teilchenbeschleuniger/hera/supraleitungs-technologie/">Herausforderung Supraleitung</a>. Auf: Welt der Physik, abgerufen am 26. November 2015.</li>

<li>Michael Kathke: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://itp.uni-frankfurt.de/~hees/faq-pdf/supraleitung.pdf">Supraleitung, eine Einführung.</a> (PDF; 365 kB) Aachen, 7. Juni 1999, abgerufen am 27. Oktober 2010 (Eine Ausarbeitung zum Seminarvortrag im Seminar Festkörperphysik WS 1997/98).<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ASupraleiter&rft.title=Supraleitung%2C+eine+Einf%C3%BChrung&rft.description=Supraleitung%2C+eine+Einf%C3%BChrung&rft.identifier=https%3A%2F%2Fitp.uni-frankfurt.de%2F%7Ehees%2Ffaq-pdf%2Fsupraleitung.pdf&rft.creator=Michael+Kathke&rft.publisher=Aachen&rft.date=1999-06-07"> </li>

<li>Hermann Rietschel: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.spektrum.de/lexikon/physik/hochtemperatur-supraleiter/6805">Hochtemperatursupraleiter</a>, Spektrum Lexikon Physik, abgerufen am 8. November 2019</li>

<li>Davide Castelvecchi: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.spektrum.de/news/dritte-veroeffentlichung-zu-supraleitung-wird-zurueckgezogen/2197653">Umstrittene Veröffentlichung zu Supraleitern wird zurückgezogen</a> in <a href="Spektrum.de" title="Spektrum.de">Spektrum.de</a> vom 8. November 2023</li></ul>

Englisch:

<ul><li>Joe Eck: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.superconductors.org/">Superconductor Information for the Beginner</a>. Abgerufen am 24. Feb. 2009 (umfangreiche Link-Liste, Sprungtemperaturen für Typ-1- und Typ-2-Supraleiter uvm.).</li></ul>

Videos:

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ardmediathek.de/video/alpha-centauri/was-ist-supraleitung/ard-alpha/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdC9GMjAxNldPMDAzNDgyQTA">Was ist Supraleitung?</a> aus der Fernseh-Sendereihe <a href="Alpha-Centauri" title="Alpha-Centauri">alpha-Centauri</a> (ca. 15 Minuten). Erstmals ausgestrahlt am 20. Juli 2005.</li>

<li>Michael Schreiner: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.michaelschreiner.eu/magnet.shtml">Warum beginnt ein schwebender Magnet zu rotieren?</a>. Abgerufen am 24. Feb. 2009 (Video u. a. zur Temperaturverteilung im schwebenden Magneten).</li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.physics4you.de/supraleitung">Weniger Verlust ist ein Gewinn (Supraleitung)</a> (Multimedia-Show im Shockwave-Format).</li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=6929">Samstagsvorlesung vom 14. November 2006 an der Universität Jena, Paul Seidel, Supraleitung – eine Bilanz 95 Jahre nach ihrer Entdeckung</a></li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.youtube.com/watch?v=VyOtIsnG71U&list=FLjvrsEoKfewIGynfn1s4BDg&index=1">Quanten-Supraleitfähigkeits-Levitation</a> Video der Superconductivity Group an der Universität Tel Aviv</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-:0-1">↑ <a href="#cite_ref-:0_1-0">a</a> <a href="#cite_ref-:0_1-1">b</a> <a href="#cite_ref-:0_1-2">c</a> <a href="#cite_ref-:0_1-3">d</a> <a href="#cite_ref-:0_1-4">e</a> <a href="#cite_ref-:0_1-5">f</a> <a href="#cite_ref-:0_1-6">g</a> <a href="#cite_ref-:0_1-7">h</a> <a href="#cite_ref-:0_1-8">i</a> <a href="#cite_ref-:0_1-9">j</a> <a href="#cite_ref-:0_1-10">k</a> <a href="#cite_ref-:0_1-11">l</a> Siegfried Hunklinger: <cite style="font-style:italic">Festkörperphysik</cite>. 5., akt. Auflage. De Gruyter Oldenbourg, Berlin / Boston 2017, ISBN 978-3-11-056775-5, S. 482–484.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.au=Siegfried+Hunklinger&rft.btitle=Festk%C3%B6rperphysik&rft.date=2017&rft.edition=5.%2C+akt.+Aufl.&rft.genre=book&rft.isbn=9783110567755&rft.pages=482-484&rft.place=Berlin+%2F+Boston&rft.pub=De+Gruyter+Oldenbourg" style="display:none">

</li>

<li id="cite_note-2"><a href="#cite_ref-2">↑</a> J.E. Hirsch, M.B. Maple F. Marsiglio: <cite style="font-style:italic">Superconducting materials classes: Introduction and overview</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Physica C</cite>. Superconductivity and its Applications. Band 514, 15. Juli 2015, <a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220921-4534%22&key=cql">0921-4534</a>, S. 1–8, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1016/j.physc.2015.03.002">10.1016/j.physc.2015.03.002</a>, <a href="ArXiv" title="ArXiv">arxiv</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://arxiv.org/abs/1504.03318">1504.03318</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.atitle=Superconducting+materials+classes%3A+Introduction+and+overview&rft.au=J.E.+Hirsch%2C+M.B.+Maple+F.+Marsiglio&rft.date=2015-07-15&rft.doi=10.1016%2Fj.physc.2015.03.002&rft.genre=journal&rft.issn=0921-4534&rft.jtitle=Physica+C&rft.pages=1-8&rft.volume=514" style="display:none">

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<li id="cite_note-3"><a href="#cite_ref-3">↑</a> F. Steglich et al.: <cite style="font-style:italic">Superconductivity in the Presence of Strong Pauli Paramagnetism: CeCu2Si2</cite>. In: <cite style="font-style:italic"><a href="Physical_Review_Letters" class="mw-redirect" title="Physical Review Letters">Physical Review Letters</a></cite>. Band 43, Nr. 25, 1979, S. 1892–1896, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.43.1892">10.1103/PhysRevLett.43.1892</a>, <a href="Bibcode" title="Bibcode">bibcode</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1979PhRvL..43.1892S">1979PhRvL..43.1892S</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.atitle=Superconductivity+in+the+Presence+of+Strong+Pauli+Paramagnetism%3A+CeCu2Si2&rft.au=F.+Steglich+et+al.&rft.date=1979&rft.doi=10.1103%2FPhysRevLett.43.1892&rft.genre=journal&rft.issue=25&rft.jtitle=Physical+Review+Letters&rft.pages=1892-1896&rft.volume=43" style="display:none">

</li>

<li id="cite_note-4"><a href="#cite_ref-4">↑</a> Andrea Naica-Loebell: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.heise.de/tp/features/Neuer-Supraleiter-Magnesiumdiborid-3447608.html">Neuer Supraleiter Magnesiumdiborid</a>. Telepolis, 27. Februar 2001, abgerufen am 15. Juli 2014.

</li>

<li id="cite_note-DOI10.1038/nature14964-5">↑ <a href="#cite_ref-DOI10.1038/nature14964_5-0">a</a> <a href="#cite_ref-DOI10.1038/nature14964_5-1">b</a> A. P. Drozdov, M. I. Eremets, I. A. Troyan, V. Ksenofontov, S. I. Shylin: <cite style="font-style:italic">Conventional superconductivity at 203 kelvin at high pressures in the sulfur hydride system</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Nature</cite>. 17. August 2015, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1038/nature14964">10.1038/nature14964</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.atitle=Conventional+superconductivity+at+203+kelvin+at+high+pressures+in+the+sulfur+hydride+system&rft.au=A.+P.+Drozdov%2C+M.+I.+Eremets%2C+I.+A.+Troyan%2C+...&rft.btitle=Nature&rft.date=2015-08-17&rft.doi=10.1038%2Fnature14964&rft.genre=book" style="display:none">

</li>

<li id="cite_note-6"><a href="#cite_ref-6">↑</a> A. P. Drozdov, P. P. Kong, V. S. Minkov, S. P. Besedin, M. A. Kuzovnikov: <cite style="font-style:italic">Superconductivity at 250 K in lanthanum hydride under high pressures</cite>. In: <cite style="font-style:italic"><a href="Nature" title="Nature">Nature</a></cite>. Band 569, Nr. 7757, Mai 2019, <a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220028-0836%22&key=cql">0028-0836</a>, S. 528–531, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1038/s41586-019-1201-8">10.1038/s41586-019-1201-8</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.atitle=Superconductivity+at+250+K+in+lanthanum+hydride+under+high+pressures&rft.au=A.+P.+Drozdov%2C+P.+P.+Kong%2C+V.+S.+Minkov%2C+...&rft.date=2019-05&rft.doi=10.1038%2Fs41586-019-1201-8&rft.genre=journal&rft.issn=0028-0836&rft.issue=7757&rft.jtitle=Nature&rft.pages=528-531&rft.volume=569" style="display:none">

</li>

<li id="cite_note-7"><a href="#cite_ref-7">↑</a> Hirsch, Marsiglio, Absence of magnetic evidence for superconductivity in hydrides under high pressure, Physica C, Band 584, 2021, S. 1353866, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://arxiv.org/abs/2103.00701">Arxiv</a>

</li>

<li id="cite_note-8"><a href="#cite_ref-8">↑</a> Elliot Snider, Nathan Dasenbrock-Gammon, Raymond McBride, Mathew Debessai, Hiranya Vindana, Kevin Vencatasamy, Keith V. Lawler, Ashkan Salamat, Ranga P. Dias: <cite style="font-style:italic">Room-temperature superconductivity in a carbonaceous sulfur hydride</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Nature</cite>. Band 586, 14. Oktober 2020, S. 373–377, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1038/s41586-020-2801-z">10.1038/s41586-020-2801-z</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.atitle=Room-temperature+superconductivity+in+a+carbonaceous+sulfur+hydride&rft.au=Elliot+Snider%2C+Nathan+Dasenbrock-Gammon%2C+Raymond+McBride%2C+...&rft.btitle=Nature&rft.date=2020-10-14&rft.doi=10.1038%2Fs41586-020-2801-z&rft.genre=book&rft.pages=373-377&rft.volume=586" style="display:none">

</li>

<li id="cite_note-9"><a href="#cite_ref-9">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.science.org/content/article/something-seriously-wrong-room-temperature-superconductivity-study-retracted">Eric Hand Something is seriously wrong’: Room-temperature superconductivity study retracted</a>, science.org, 26. September 2022

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Dasenbrock-Gammon, N., Snider, E., McBride, R. et al.: <cite style="font-style:italic">Evidence of near-ambient superconductivity in a N-doped lutetium hydride</cite>. In: <cite style="font-style:italic"><a href="Nature" title="Nature">Nature</a></cite>. Band 615, 8. März 2023, S. 244–250, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1038/s41586-023-05742-0">10.1038/s41586-023-05742-0</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Supraleiter&rft.atitle=Evidence+of+near-ambient+superconductivity+in+a+N-doped+lutetium+hydride&rft.au=Dasenbrock-Gammon%2C+N.%2C+Snider%2C+...&rft.btitle=Nature&rft.date=2023-03-08&rft.doi=10.1038%2Fs41586-023-05742-0&rft.genre=book&rft.pages=244-250&rft.volume=615" style="display:none">

</li>

<li id="cite_note-11"><a href="#cite_ref-11">↑</a> Manfred Lindinger: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.faz.net/aktuell/wissen/physik-mehr/hat-ein-supraleiter-tatsaechlich-die-temperatur-schallmauer-durchbrochen-19008404.html">Sensation oder Fake? : Raumtemperatur-Supraleiter unter Druck</a>, 6. Juli 2023

</li>

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<li id="cite_note-phys.org-18">↑ <a href="#cite_ref-phys.org_18-0">a</a> <a href="#cite_ref-phys.org_18-1">b</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://phys.org/news/2020-11-superconductor-previously-thought-impossible.html"><cite>Researchers demonstrate a superconductor previously thought impossible</cite></a> In: <cite>phys.org</cite> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rft.type=newspaperArticle&rft.subject=News&rft.title=Researchers+demonstrate+a+superconductor+previously+thought+impossible&rft.identifier=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2020-11-superconductor-previously-thought-impossible.html&rft.source=phys.org&rft.language=en">

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