Chinesische Wissenschaftler synthetisieren schwebenden Kristall LK-99

Chinesische Wissenschaftler haben erfolgreich einen magnetisch schwebenden LK-99-Kristall künstlich hergestellt. Diese Raumtemperatur-Supraleitung birgt revolutionäres Potenzial für Energie, Transport und Medizin. Die Ergebnisse beruhen zunächst nur auf theoretischen Berechnungen.

Ein chinesisches Forscherteam veröffentlichte am Dienstag ein Video in den sozialen Medien, in dem es mitteilt, dass es erfolgreich die Synthese eines LK-99-Kristalls verifiziert hat. Dieser Kristall kann zum ersten Mal magnetisch schweben, und zwar mit einem größeren Schwebewinkel als in vorherigen Versuchen, die von einem südkoreanischen Team gewonnen wurde.

Das Video wurde von einem Team unter der Leitung von Chang Haixin, Professor an der School of Materials Science and Technology der Huazhong University of Science and Technology, zusammen mit dem Postdoktoranden Wu Hao und dem Doktoranden Yang Li veröffentlicht.

In dem Video heißt es jedoch auch, dass sie bislang nur den Meissner-Effekt nachweisen konnten. Obwohl dieser Kristall diamagnetisch ist, also von einem Magneten leicht abgestoßen wird, ist er relativ schwach und besitzt keinen Nullwiderstand. Sein Gesamtverhalten ähnelt dem einer Halbleiterkurve. Der Herausgeber geht davon aus, dass LK-99 zwar supraleitende Eigenschaften besitzt, diese aber nur in Spuren von supraleitenden Verunreinigungen vorliegen, die keine kontinuierliche supraleitende Bahn bilden können.

Zuvor hatte ein Forscherteam aus Südkorea zwei Arbeiten auf dem Dokumentenserver arXiv veröffentlicht, in denen es behauptete, das weltweit erste bei Raumtemperatur supraleitende Material entdeckt zu haben, und damit weltweit Aufmerksamkeit erregt. Berichten zufolge handelt es sich bei diesem Material hauptsächlich um eine modifizierte Perowskit-Kristallstruktur (LK-99 genannt), eine Art Bleiphosphat mit Kupferdotierung.

Das Team stößt jedoch auf Skepsis, da es bisher nur unzureichende experimentelle Daten vorgelegt hat, um zu beweisen, dass LK-99 ein Supraleiter ist. Mehrere Forschungsteams weltweit versuchen derzeit, LK-99 zu synthetisieren, um die experimentellen Ergebnisse zu überprüfen.

Nachdem die beiden Arbeiten südkoreanischer Wissenschaftler über LK-99 veröffentlicht wurden, haben auch Forscher der School of Materials Science and Engineering der Beihang-Universität und des Nationalen Forschungszentrums Shenyang für Materialwissenschaften ihre einschlägigen Forschungsergebnisse veröffentlicht.

Die Forscher Sun Yan und Liu Peitao vom Institut für Metallforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften erklärten, sie hätten in erster Linie theoretische Berechnungen durchgeführt. Den Berechnungsergebnissen zufolge besteht die Möglichkeit, dass LK-99 bei Raumtemperatur supraleitend ist. Die Ergebnisse lieferten auch einige Erklärungen aus dem Blickwinkel der Energiebänder, die jedoch nicht als endgültiger Beweis dienen.

Das Forscherteam der Beihang-Universität führte Tests mit dem synthetisierten LK-99 durch und stellte fest, dass sein Widerstand bei Raumtemperatur nicht gleich null ist und keine magnetische Levitation beobachtet wurde. In dem Papier heißt es, dass das Material eher die Eigenschaften eines Halbleiters als die eines Supraleiters aufweist.

Die Raumtemperatur-Supraleitung würde eine verlustfreie Stromübertragung über große Entfernungen ermöglichen, was zu einer neuen Welle der globalen Infrastrukturentwicklung im Stromnetz führen würde. Medienberichten zufolge werden außerdem Durchbrüche in Bereichen wie supraleitende Magnete, supraleitende Kabel und supraleitende Magnetschwebebahnen erwartet.

Der Durchbruch bei supraleitenden Materialien bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck würde zweifellos revolutionäre Veränderungen auf verschiedenen Gebieten wie Energie, Transport, Computer und medizinische Diagnostik mit sich bringen.