Durchbruch in der Supraleitung: Neue Erkenntnisse zu wasserstoffreichen Materialien unter Extremdruck
Edelgard Holzapfel
Durchbruch in der Supraleitung: Neue Erkenntnisse zu wasserstoffreichen Materialien unter Extremdruck
Wissenschaftler haben neue Belege für Supraleitung in wasserstoffreichen Materialien unter extremem Druck entdeckt. Der Durchbruch, angeführt vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, liefert entscheidende Erkenntnisse darüber, wie sich Elektronen in diesen Stoffen paaren. Die Ergebnisse wurden am 23. April 2025 in Nature veröffentlicht.
Das Team nutzte hochdruckbasierte Elektronentunnel-Spektroskopie, um die supraleitende Energielücke in zwei Verbindungen zu messen: H₃S und D₃S. Diese Lücke ist eine grundlegende Eigenschaft, die zeigt, wie Elektronen Paare bilden und so Supraleitung ermöglichen. In H₃S betrug die Lücke etwa 60 Millielektronenvolt (meV), während sie in D₃S mit rund 44 meV kleiner ausfiel.
Feng Du, Erstautor der Studie, betonte, dass der Unterschied in der Größe der Energielücken die These stützt, dass Elektron-Phonon-Wechselwirkungen die Supraleitung in diesen Materialien antreiben. Die Entdeckung liefert zudem den ersten direkten mikroskopischen Nachweis für Supraleitung in wasserstoffreichen Verbindungen.
Die Ergebnisse bringen Forscher dem Ziel der Raumtemperatur-Supraleitung – einem langjährigen Traum der Physik – einen Schritt näher. Die Studie bestätigt das Vorhandensein einer supraleitenden Energielücke in H₃S und D₃S und untermauert damit die Theorien zu ihrem Verhalten unter Druck. Diese Erkenntnisse ebnen den Weg für künftige Experimente, die auf die Entwicklung von Supraleitern abzielen, die bei alltagstauglichen Temperaturen funktionieren.
