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
