Bessere Kenntnisse über Hochtemperatur-Supraleiter
1986 wurden neuartige Materialien mit der herausragenden Eigenschaft entwickelt, bei Temperaturen in einer "Höhe" von 100 K (-173°C) und höher zu Supraleitern zu werden. Zuvor wurde die Supraleitfähigkeit lediglich bei extrem niedrigen Temperaturen beobachtet, nämlich bei einigen Graden über dem absoluten Nullpunkt (0 K oder -273°C), d.h. der niedrigsten aller möglichen Temperaturen, bei der ein Stoff keine Wärmeenergie besitzt. Ein supraleitendes Material zeigt einen Nullwiderstand. Ströme in geschlossenen Stromkreisen ohne Batterien zeigen eine Beständigkeit über Wochen ohne feststellbare Abnahme. Der einzige Nachteil besteht darin, dass der gesamte Stromkreis auf sehr niedrigen Temperaturen gehalten werden muss. Es gibt jedoch einen enormen Unterschied zwischen einer Temperatur um die 0 K und 100 K. Zwar gibt es für die "normale" Supraleitfähigkeit eine Erklärung, für die Hochtemperatur-Supraleitung fehlt diese allerdings noch. Es ist anzunehmen, dass den beiden Phänomenen, auch wenn sie sich auf ähnliche Weise darstellen, unterschiedliche Mechanismen der Supraleitfähigkeit zu Grunde liegen. Das aktuelle Projekt bringt Licht in eine weitere eigentümliche Wirkung, die sowohl supraleitende als auch HTS-Materialien aufweisen - der sogenannte Josephson-Effekt. Brian Josephson, ein walisischer Physiker, hat im Alter von 22 Jahren theoretisch vorausgesagt, dass ein elektrischer Strom zwischen zwei Supraleitern fließen würde, auch wenn sie durch eine dünne Isolierschicht voneinander getrennt sind. Bald danach folgte die experimentelle Demonstration dieser Behauptung. Die oben erwähnte Anordnung gibt es tatsächlich innerhalb der Elementarzelle von HTS-Materialien, wo die gut leitenden CuO2 (Kupferoxid)-Flächen mit Isoliermaterial getrennt sind. Die eingehende Untersuchung dieses Effekts bahnt den Weg für neue technologische Fortschritte. Ferner besteht die Aussicht, die HTS-Materialien für Detektoren und Generatoren von Strahlung im Submillimeterbereich einzusetzen.