Experimenteller Nachweis des Fulde-Effekts

 

Prof. Peter Fulde vom Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme in Dresden veröffentlichte im Jahr 1964 zusammen mit Dr. Richard Ferrell eine Arbeit über einen besonderen Zustand von supraleitenden Materialien. Etwa zeitgleich wurde dieser Zustand auch von zwei weiteren Forschern vorhergesagt, weshalb man heute vom Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov-Effekt der Supraleitung spricht. Im Jahr 2007 konnte dieser Effekt erstmals in einem Experiment an organischen Supraleitern bestätigt werden. Daran mitgewirkt haben Forscher vom Hochfeld-Magnetlabor Dresden.

 

.Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov-Zustand

 

Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov-Zustand in einem 2D organischen Supraleiter

 

Der Zustand der Supraleitung wird normalerweise durch ein hohes Magnetfeld zerstört, d. h. jedes supraleitende Material wird jenseits eines kritischen Magnetfeldes zu einem Normalleiter. Legt man jedoch an bestimmte Materialien ein hohes Magnetfeld an, so tritt zwischen die beiden Zustände Supraleitung und Normalleitung ein neuer Zustand, der sich vereinfacht als Zwitterzustand umschreiben lässt. Ein Teil des Materials hält hierbei die Supraleitung fest, während der andere Teil des Materials örtlich normalleitend wird. Dieser Zustand kann bevorzugt in Materialien auftreten, die auf der Nanometerskala aus leitfähigen und isolierenden Schichten aufgebaut sind. Prof. Peter Fulde beschrieb dies 1964 mit einer räumlich periodischen Modulation des supraleitenden Zustands.

 

Die Experimente wurden am Hochfeldlabor in Grenoble in statischen Feldern  unter Beteiligung von Forschern der Universitäten Genf, TU Braunschweig, TU Dresden und Osaka in Japan durchgeführt.

 

Publikation:

J. Wosnitza et. al., Calorimetric Evidence for a Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov Superconducting State in the Layered Organic Superconductor k-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2, in: Physical Review Letters 99, 187002 (2007).

 

 
× Zoomed image larger