Fußballförmige Kohlenstoff-Cluster, so genannte Fullerene, können durch eine kleine Veränderung bei deutlich höheren Temperaturen supraleitend werden als bisher bekannt. Physiker der Bell Laboratories in Murray Hill erreichten gemeinsam mit deutschen Wissenschaftlern der Universität Konstanz einen neuen Rekordwert von minus 156 statt bislang 221 Grad Celsius. Die Ergebnisse präsentieren die Forscher im Fachmagazin Science.
Den neuen Wert erzielten die Forscher dadurch, dass sie bromierte Kohlenwasserstoffe in das Kristallgitter der Fullerene einlagerten. Sie erklären den starken Anstieg der Sprungtemperatur damit, dass die Zahl der elektronischen Zustände im veränderten Fullerne viel größer ist. Eine große Rolle spielt dabei die verstärkte Kopplung der Elektronen mit den möglichen Schwingungen im Kristall, die durch ein virtuelles Teilchen, das Phonon, physikalisch beschrieben werden.
Bereits vor einigen Monaten konnten die gleichen Physiker nachweisen, dass Fullerene zwischen Isolator und Supraleiter wechseln können. Der neue Rekord der Sprungtemperatur liegt zudem oberhalb des Siedepunktes von flüssigem Stickstoff, weshalb eine Kühlung der Fullerene mit diesem günstigen Kühlmittel möglich ist. Teueres flüssiges Helium oder andere aufwändige Kühltechniken sind nicht mehr nötig.
Jan Oliver Löfken
