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06.09.2002 - Physik |
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Ultradünne
Supraleiter aus Magnesiumdiborid
hergestellt
Wissenschaftler
der Pennsylvania State University haben ein neues
Verfahren zur Herstellung hochreiner Filme des
Supraleiters Magnesiumdiborid entwickelt. Damit
ist eines der wichtigsten Hindernisse auf dem Weg
zur technologischen Anwendung dieses Supraleiters
aus dem Weg geräumt. Erste auf Magnesiumdiborid
beruhende Produkte könnten unter anderem in
medizinischen Kernspinresonanzapparaturen
eingesetzt werden.
Die Gruppe um Xiaoxing Xi
stellt Filme aus Magnesiumdiborid mit Dicken von
nur wenigen Tausendstel Millimetern durch das
Verdampfen von Magnesium in einer Atmosphäre aus
Wasserstoff und einer Wasserstoff-Bor Verbindung
her. Dadurch bildet sich Magnesiumdiborid aus und
kann sich dann auf harten Oberflächen wie etwa
Saphir oder Siliziumkarbid niederschlagen. Das
Wasserstoffgas ist für die Reinheit der Filme von
großer Bedeutung, denn es verhindert die
Entstehung von Magnesiumoxid, welches die
Supraleitung stören würde.
Die auf diese
Weise hergestellten Filme zeichnen sich nicht nur
durch ihren hohen Reinheitsgrad aus. Sie sind
zudem extrem glatt und damit ideal für die
Herstellung komplizierter, aus mehreren Filmen
unterschiedlicher Materialien bestehender
Produkte.
Magnesiumdiborid geht bei einer
Temperatur von minus 234 Grad Celsius in den
supraleitenden Zustand über – mehr als dreißig
Grad über den typischen Übergangstemperaturen
anderer einfach gebauter Supraleiter. Es kann
damit mit relativ billigen Kühlverfahren in den
supraleitenden Zustand versetzt werden. Zudem ist
es um ein vielfaches billiger herzustellen als auf
Kupferoxid basierende
Hochtemperatursupraleiter.
Stefan Maier
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