Wie man Graphen supraleitend machen kann

Sobald ein neuartiges Material entdeckt wird, ist eine der ersten Fragen: Kann das neue Material supraleitend sein? Das gilt insbesondere für das Wundermaterial Graphen. Nun erforschte ein internationales Team um Wissenschaftler der Universität Wien den supraleitenden Paarungsmechanismus in mit Kalzium dotierten Graphen. In ihren Arbeiten verwendeten sie Synchrotronstrahlung, um damit die winkelaufgelöste Photoemission von Graphen zu messen. Ihre Ergebnisse erscheinen im renommierten Journal "Nature ". Supraleitende Materialien besitzen eine außerordentlich wertvolle Eigenschaft: Sie können elektrischen Strom verlustfrei transportieren, wenn sie unter eine kritische Temperatur gekühlt werden. Supraleitung entsteht in bestimmten Materialien durch die Paarung von Elektronen, die sich bei höheren Temperaturen normalerweise abstoßen würden. Wissenschaftler aus der Gruppe "Elektronische Materialeigenschaften" an der Fakultät für Physik (Universität Wien) und ihre internationalen Kollaborationspartner machten sich gemeinsam an die Arbeit, um den möglichen supraleitenden Paarungsmechanismus im Wundermaterial Graphen zu untersuchen. Die Entdeckung von Graphen, eine Schicht von Kohlenstoffatomen so dünn wie ein einzelnes Atom, im Jahr 2004 gilt als einer der größten Durchbrüche in der Festkörperphysik. Die Bedeutung der zweidimensionalen Materialien ist so wesentlich, dass dafür ein Nobelpreis vergeben wurde. Bisher gab es jedoch keine Hinweise auf Supraleitung in Graphen, obwohl nahe Verwandte von Graphen wie z.B. Graphit und Fullerene durch das vorsätzliche Einführen von Elektronen (Dotieren) zu Supraleitern werden. Einsteins weitläufiger Erbe: die winkelaufgelöste Photoemission