Forscher beweisen erstmals Supraleitung in wasserstoffreichen Materialien mikroskopisch
Hans-Theo Kuhl
Forscher beweisen erstmals Supraleitung in wasserstoffreichen Materialien mikroskopisch
Wissenschaftler haben erstmals direkte mikroskopische Beweise für Supraleitung in wasserstoffreichen Materialien entdeckt. Der Durchbruch, angeführt von Forschern des Max-Planck-Instituts für Chemie, enthüllt entscheidende Details darüber, wie sich Elektronen in diesen Stoffen paaren. Ihre Ergebnisse wurden am 23. April 2025 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
Im Mittelpunkt der Studie standen zwei Verbindungen: H₃S und D₃S. Mithilfe der Hochdruck-Elektronentunnel-Spektroskopie wies das Team in beiden Materialien eine supraleitende Energielücke nach. Diese Lücke gibt die Mindestenergie an, die benötigt wird, um ein Cooper-Elektronenpaar – die Bindung, die Strom ohne Widerstand fließen lässt – aufzuspalten.
Bei H₃S betrug die Energielücke etwa 60 Millielektronenvolt (meV), bei D₃S etwa 44 meV. Die kleinere Lücke in D₃S stützt die These, dass Elektron-Phonon-Wechselwirkungen die Supraleitung in diesen wasserstoffreichen Substanzen antreiben.
Feng Du war Erstautor der Studie. Die Leitung des Projekts oblag Vasily Minkov, der am Max-Planck-Institut für Chemie die Forschung zu Hochdruckchemie und -physik leitet.
Cashback bei deinen
Lieblingsrestaurants und Services
Kaufe Gutscheine und spare in deinen Lieblingsorten in deiner Nähe
Die Entdeckung liefert den ersten direkten mikroskopischen Nachweis für Supraleitung in H₃S und D₃S. Die gemessenen Energielücken bieten neue Einblicke in die Mechanismen der Elektronenpaarung. Diese Erkenntnisse könnten das Verständnis von Hochtemperatur-Supraleitern vorantreiben.
