DOI Kapitel:
I. Das Geschäftsjahr 2011
DOI Kapitel:Jahresfeier am 28. Mai 2011
DOI Artikel:Löhneysen, Hilbert von: Festrede von Hilbert von Löhneysen: „Stromfluss ohne Widerstand – Hundert Jahre Supraleitung“
DOI Seite / Zitierlink: https://doi.org/10.11588/diglit.55657#0032
28. Mai 2011
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Normalleiter Supraleiter
Supraleitender Ring
Abb. 6: Links: Ein unmagnetisches Metall wird vom Magnetfeld durchsetzt. Mitte: Meißner-Och-
senfeld-Effekt: Ein Supraleiter verdrängt die magnetische Induktion B vollständig aus seinem
Innern. Rechts: Der magnetische Fluss durch einen supraleitenden Ring ist quantisiert. Dies schlos-
sen Fritz und Heinz London aus der Existenz einer makroskopischen Wellenfunktion der Elektro-
nen im supraleitenden Zustand. Diese Wellenfunktion muss längs des geschlossenen roten Pfades
eindeutig sein.
Abb. 7: Links und Mitte: Supraleiter erster und zweiter Art. Im Innern des Supraleiters ist die
Magnetisierung M dem außen angelegten Feld Bn = Ll(JH entgegengesetzt, pnM = = B(}. Dies
gilt für Supraleiter erster Art bis zum kritischen Feld Bc, bei der die Supraleitung zerstört wird, für
Supraleiter zweiter Art bis zu dem unteren kritischen Feld Bcl. Danach dringt magnetischer Fluss
in die Probe ein, bis beim oberen kritischen Feld Bcl die Supraleitung zerstört wird. Rechts:
Flussliniengitter zwischen Bcl und Bc2.An den hellen Punkten tritt ein Flussquant aus der Probe
des Hochtemperatursupraleiters Br2Sr2CaCu2O8+ö (Tc = 88 K) aus. Der Abstand a der Flusslinien
nimmt mit wachsendem Magnetfeld ab, es gilt a ~ 1/VBq. Das Bild wurde mit einem magnetischen
Rasterkraftmikroskop aufgenommen. (Nach:A. Schwarz et al., New J. Phys. 12, 033022 (2010))
0,1 [Lin), in dieser fließen Abschirmströme, die das Innere des Supraleiters vom äuße-
ren Feld abschirmen. Die beiden wichtigsten Eigenschaften des Supraleiters, R = 0
und B = 0, fuhren zusammen mit den Maxwell-Gleichungen der Elektrodynamik
auf die phänomenologischen London-Gleichungen, die von den Brüdern Fritz
und Heinz London 1935 aufgestellt wurden. Die beiden erkannten, dass damit die
Existenz einer makroskopischen Wellenfünktion für die „supraleitenden Elektronen“
und folglich ein grundlegender Quanteneffekt, nämlich die Quantisierung des
magnetischen Flusses, verknüpft ist: Wird ein supraleitender Ring der Fläche F von
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Normalleiter Supraleiter
Supraleitender Ring
Abb. 6: Links: Ein unmagnetisches Metall wird vom Magnetfeld durchsetzt. Mitte: Meißner-Och-
senfeld-Effekt: Ein Supraleiter verdrängt die magnetische Induktion B vollständig aus seinem
Innern. Rechts: Der magnetische Fluss durch einen supraleitenden Ring ist quantisiert. Dies schlos-
sen Fritz und Heinz London aus der Existenz einer makroskopischen Wellenfunktion der Elektro-
nen im supraleitenden Zustand. Diese Wellenfunktion muss längs des geschlossenen roten Pfades
eindeutig sein.
Abb. 7: Links und Mitte: Supraleiter erster und zweiter Art. Im Innern des Supraleiters ist die
Magnetisierung M dem außen angelegten Feld Bn = Ll(JH entgegengesetzt, pnM = = B(}. Dies
gilt für Supraleiter erster Art bis zum kritischen Feld Bc, bei der die Supraleitung zerstört wird, für
Supraleiter zweiter Art bis zu dem unteren kritischen Feld Bcl. Danach dringt magnetischer Fluss
in die Probe ein, bis beim oberen kritischen Feld Bcl die Supraleitung zerstört wird. Rechts:
Flussliniengitter zwischen Bcl und Bc2.An den hellen Punkten tritt ein Flussquant aus der Probe
des Hochtemperatursupraleiters Br2Sr2CaCu2O8+ö (Tc = 88 K) aus. Der Abstand a der Flusslinien
nimmt mit wachsendem Magnetfeld ab, es gilt a ~ 1/VBq. Das Bild wurde mit einem magnetischen
Rasterkraftmikroskop aufgenommen. (Nach:A. Schwarz et al., New J. Phys. 12, 033022 (2010))
0,1 [Lin), in dieser fließen Abschirmströme, die das Innere des Supraleiters vom äuße-
ren Feld abschirmen. Die beiden wichtigsten Eigenschaften des Supraleiters, R = 0
und B = 0, fuhren zusammen mit den Maxwell-Gleichungen der Elektrodynamik
auf die phänomenologischen London-Gleichungen, die von den Brüdern Fritz
und Heinz London 1935 aufgestellt wurden. Die beiden erkannten, dass damit die
Existenz einer makroskopischen Wellenfünktion für die „supraleitenden Elektronen“
und folglich ein grundlegender Quanteneffekt, nämlich die Quantisierung des
magnetischen Flusses, verknüpft ist: Wird ein supraleitender Ring der Fläche F von