Supraleitung
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Supraleitung, d.h. das vollständige Verschwinden des elektrischen Widerstandes, ist ein quantenmechanisches Tieftemperaturphänomen. In gewöhnlichen Leitern (Metallen) wird der elektrische Strom von Leitungselektronen getragen, die sich unabhängig voneinander bewegen. Da im Festkörper jedoch eine Vielzahl von Streumechanismen existieren, (z.B. Kristalldefekte, Gitterschwingungen) würde der Stromtransport (gerichtete Elektronenbewegung) ohne äußeres elektrisches Feld (angelegte Spannung), aus dem Energie gewonnen werden kann, sofort zum Stillstand kommen. In Supraleitern sind die Leitungselektronen zu “Cooper-Paaren” korreliert (benannt nach L.N.Cooper, der dieses Konzept 1956 erstmalig vorschlug). Dies klingt überraschend, tragen doch Elektronen die gleiche negative Ladung und würden sich im Vakuum abstoßen. Innerhalb eines Festkörpers bewegen sich die Elektronen jedoch zwischen positiv geladenen Ionen, die die Elektronenladungen abschirmen und sogar Anziehungskraft vermitteln können, so dass sich Elektronen wirksam aneinander binden können.
