Ein neues Material macht es möglich.
Die Wissenschaftler Shoucheng Zhang und Kollegen, an der Stanford University (USA) im Bereich Theoretische Physik tätig, beschreiben ein neuartiges Material mit der Bezeichnung „Stanene“. Dieses besteht aus einer nur einem Atom dicken Zinnschicht und soll schon bei Raumtemperatur Eigenschaften wie ein Supraleiter aufweisen.
Stanene ist ein ganz spezieller topologischer Isolator wobei der Materialkörper selbst isoliert. Die Oberflächen und Kanten leiten elektrischen Strom.
Die Achsen der Spins der Elektronen passen sich der Bewegungs- bzw. Flussrichtung an wenn sich die Elektronen entlang der Kanten und über die Oberfläche bewegen.
Dieser Effekt ist als Quanten-Spin-Hall-Zustand bekannt und bedeutet, dass sich die Bewegungsrichtung der Elektronen nicht sehr leicht umkehren kann. In normalen Leitern werden Elektronen an Unreinheiten gestreut und verlieren dabei Energie.
Auch wenn Stanene genau wie Supraleiter einen Widerstand von 0 Ω erreichen kann, betonen die Wissenschaftler, dass es sich bei Stanene um keinen Supraleiter handelt.
An der Kontaktstelle zu einem normalen Leiter ergibt sich ein Übergangswiderstand, wobei die Kanten von Stanene tatsächlich keinen Widerstand für die Elektronen bieten.
In Supraleitern hingegen bewegen sich Elektronen in Paaren, was den Kontaktwiderstand eliminiert, sodass der Übergangswiderstand von normalen Leitern mit Supraleitern ebenfalls eliminiert wird.
Schlagwörter: Supraleiter
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