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Seit der Entdeckung der Hochtemperatur-Supraleiter
durch Bednorz und Müller im Jahre 1986 wird weltweit an der Entwicklung
von Anwendungen gearbeitet. Zunächst war die Forschung darauf
konzentriert, immer neue Materialien mit höheren Sprungtemperaturen zu
finden, was dazu führte, dass derzeit mehrere “Familien” von
Hochtemperatur-Supraleitern bekannt sind, deren höchste Sprungtemperatur
155 K beträgt. Nach den ersten zehn Jahren intensiver Forschung sind für
eine Vielzahl von Anwendungen der Hochtemperatur-Supraleiter
hauptsächlich zwei der Familien wichtig: Zum einen das YBa2Cu3O7 (oder
kurz YBCO) mit einer Sprungtemperatur Tc von 91 K, dessen Einheitszelle
Kupfer-Sauerstoff-Ebenen und Ketten aufweist, und das
(Pb,Bi)2Sr2Ca2Cu3O10 (Bi-2223) mit einer Sprungtemperatur von 110 K, das
drei Kupfer-Sauerstoff-Ebenen aufweist und damit eine höhere
intrinsische Anisotropie, die sich z.B. im Magnetfeld bemerkbar
macht. Für die eigentlichen Anwendungen ist jedoch nicht nur die
Sprungtemperatur von Interesse, sondern vor allem der Betrag der
kritischen Stromdichte jc, d.h. der größtmöglichen Stromdichte, die ein
Supraleiter noch verlustfrei transportieren kann. Aufgrund der
Materialeigenschaften der Hochtemperatur-Supraleiter (die
Hochtemperatur-Supraleiter sind oxidische Keramiken mit relativ
komplizierten Kristallstrukturen) ergeben sich hier jedoch etliche
Probleme. |
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