Wissenschaftler des National High Magnetic Field Laboratory der Florida State University haben einen Hochtemperatursupraleiter zu einem Magneten verarbeitet. Ihr auf einer Kupferoxidverbindung basierender Magnet erzeugte Felder einer Rekordstärke von bis zu 26,8 Tesla. Verbesserungen könnten zu einer weiteren Verdoppelung der Magnetfeldstärke führen.
Starke Magnetfelder sind sowohl für die Grundlagenforschung als auch für angewandte Studien etwa in den Materialwissenschaften oder für die medizinische Diagnostik erforderlich. Damit die dazu nötigen Spulen nicht Unmengen von Energie verbrauchen, werden sie zumeist aus supraleitenden Materialien gewickelt.
David Larbalestier und seine Kollegen führten ihre Studie zusammen mit der im Bundesstaat New York ansässigen Firma SuperPower aus, die lange Kabel aus Hochtemperatursupraleitern für die Elektrotechnik herstellt. Auf diese Weise gelang es den Forschern erstmals, einen supraleitenden Magneten aus dem Materialmix Ytterbium-Barium-Kupferoxid herzustellen.
Das von dem Magneten erzeugte Feld wies eine Stärke von 26,8 Tesla auf und übertraf somit die Stärke von Feldern herkömmlicher, auf dem Supraleiter Niob basierender Magneten. Aufgrund der Materialeigenschaften von Niob ist die Feldstärke von dessen Magnetfeld in Spulen einer Grenze von etwa 22 bis 23 Tesla unterworfen.
Das Kupferoxid hingegen ermöglicht prinzipiell viel stärkere Felder. Es konnte allerdings vor den von SuperPower erzielten Durchbrüchen nicht zu hinreichend langen Kabeln für das Aufwickeln zu Spulen verarbeitet werden. Nach ihrem Pilotprojekt wollen die Forscher nun daran gehen, schon bald die 30-Tesla-Grenze zu überschreiten.
Mitteilung des National High Magnetic Field Laboratory Stefan Maier
