Thallium-basierende Hochtemperatur Supraleiter

Die Entdeckung der Supraleitung in Kupferoxiden, die mit verschiedenen weiteren Oxiden der Elemente der Erdalkali und Seltenen Erden in Verbindungen umgewandelt werden, bei denen unterhalb einer bestimmten Temperatur, der sogenannten kritischen Temperatur, der elektrische Widerstand unmeßbar klein wird, führte zu intensiven Forschungen. Im Rahmen dieses Projektes wurden supraleitende Verbindungen, die Thallium, Blei, Bismut, Kalzium, Strontium, Seltene Erden und Kupferoxide enthalten, eingehend untersucht. Der wesentliche Vorteil dieser Verbindungen ist die kritische Temperatur von 110 bis 120 K (- 163 bis - 153 C), die über dem Siedepunkt von Stickstoff liegt. Dies erlaubt die viel preisgünstigere Kühlung dieser Materialien mit Stickstoff anstelle der Heliumkühlung, die bei den "klassischen Supraleitern" verwendet werden muß. Die Darstellung der supraleitenden Phasen aus einer Vielzahl von Oxiden ist nicht einfach. In diesem Projekt konnten Verfahren entwickelt werden, mit denen nahezu reinphasige Thallium-basierende Supraleiter mit hoher Sinterdichte hergestellt werden können. Die erhaltenen Proben wurden sowohl in Linz wie auch in Form von gemeinsamen Projekten in Wien, Krakau, Bratislava und Budapest auf ihre elektrischen, mechanischen und magnetischen Eigenschaften untersucht. Kritische Stromdichten von über 7 000 Ampere pro Quadratzentimeter wurden in poly- kristallinen Proben erreicht. Bänder mit Stromdichten um 20 000 Ampere pro Quadratzentimeter bei - 196 C konnten hergestellt werden. Einsatzmöglichkeiten von supraleitenden Materialien sind der verlustfreie Transport elektrischer Energie, der Transport über Schwebebahnen, reibungsfreie Lager für Motoren, die Verwendung in Transformatoren und in der Hochfrequenz Technik als Filter und Antennen.