Stockholm

Physik-Nobelpreis für Arbeiten an Supraleitung

07.10.2003
, 12:02
Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr an den Amerikaner Alexej Abrikosow, den Russen Vitalij Ginzburg und den Briten Anthony Leggett für bahnbrechende Arbeiten zur Supraleitung.
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Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr an den russischstämmigen Amerikaner Alexej Abrikosow, den Russen Vitalij Ginzburg und den Briten Anthony Leggett für bahnbrechende Arbeiten zur Supraleitung. Das gab die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Dienstag in Stockholm bekannt.

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Die höchste Auszeichnung für Physiker ist in diesem Jahr mit umgerechnet 1,1 Millionen Euro (10 Millionen Schwedischen Kronen) dotiert. Die drei Preisträger teilen sich die Summe zu gleichen Teilen.

Fluß ohne Widerstand

In der Begründung des Nobelpreises in Physik 2003 nennt die Jury, die entscheidenden Arbeiten über zwei quantenphysikalische Phänomene der Forscher: Supraleitung und Suprafluidität. Supraleitendes Material wird beispielsweise in Magnetkameras für medizinische Untersuchungen und in Teilchenbeschleunigern in der Physik verwendet. Kenntnisse über suprafluide Flüssigkeiten können uns vertiefende Einsichten darüber geben, wie die Materie in ihrem niedrigsten und meistgeordneten Energiezustand auftritt.

Bei niedrigen Temperaturen (einige Grade über dem absoluten Nullpunkt) lassen gewisse Metalle elektrischen Strom ohne Widerstand passieren. Derartige supraleitende Materialien haben darüber hinaus die Eigenschaft, den Magnetfluß ganz oder teilweise zu verdrängen. Diejenigen, die den Magnetfluss ganz verdrängen, werden als Typ I-Supraleiter bezeichnet und eine Theorie über diese wurde 1972 mit dem Nobelpreis in Physik ausgezeichnet.

Die Theorie, die darauf aufbaut, daß Elektronenpaare gebildet werden, erwies sich jedoch zur Erklärung der Supraleitung in den technisch wichtigsten Materialien als unzureichend. Diese so genannten Typ II-Supraleiter lassen Supraleitung und Magnetismus zusammen existieren und bleiben in hohem Magnetfeld supraleitend. Alexei Abrikosov gelang die theoretische Erklärung dieses Phänomens. Er ging von einer Theorie aus, die unter anderem von Vitaly Ginzburg für Typ I-Supraleiter ausgearbeitet worden war, sich aber als so umfangreich erwies, daß sie auch auf den neuen Typ anwendbar war. Obwohl die Theorien schon in den 50er Jahren formuliert wurden, haben sie neue Aktualität durch die schnelle Entwicklung von Materialien mit ganz neuen Eigenschaften erhalten. Nun können diese bei immer höheren Temperaturen und stärkeren Magnetfeldern supraleitend gemacht werden.

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Flüssiges Helium kann suprafluid werden, das heißt, die Viskosität verschwindet bei niedrigen Temperaturen. Atome des seltenen Isotops 3He müssen Paare bilden, analog zu den Elektronenpaaren in metallischen Supraleitern. Es war Anthony Leggett, der in den 70er Jahren die Theorie formuliert hat, welche erklärt, wie die 3He-Atome in dem suprafluiden Zustand wechselwirken und geordnet werden. Vor kurzem ausgeführte Modellstudien zeigen wie diese Ordnung in Chaos oder Turbulenz übergeht. Das ist eines der von der klassischen Physik ungelösten Probleme.

Kurzbiografien

Alexei A. Abrikosov, geb. 1928 (75 Jahre) in Moskau in der ehemaligen Sowjetunion (Bürger der Vereinigten Staaten und Rußlands). Promotion in Physik 1951 am Institute for Physical Problems, Moskau. Distinguished Argonne Scientist, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois, Vereinigte Staaten

Vitaly L. Ginzburg, geb. 1916 (87 Jahre) in Moskau, Russland (Bürger Rußlands). Promotion in Physik 1940 an der Universität in Moskau. Ehemaliger Leiter der Theoriegruppe am P.N. Lebedev Physical Institute, Moskau, Rußland.

Anthony J. Leggett, geb. 1938 (65 Jahre) in London, Großbritannien (Bürger der Vereinigten Staaten und Großbritanniens). Promotion in Physik 1964 an der Universität in Oxford. MacArthur Professor an der University of Illinois, Urbana-Champaign, Vereinigte Staaten

Quelle: @cop
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