Im NIST-Labor stießen Wissenschaftler auf ein Material, das sich so verhält, wie Supraleiter es nach Lehrbuch nicht tun sollten. Uranditellurid (UTe₂) behält seinen supraleitenden Zustand in Magnetfeldern, die diese Eigenschaft bei anderen Stoffen gewöhnlich zerstören. Die Entdeckung zwingt dazu, die etablierten Vorstellungen über die Natur der Supraleitung zu überdenken.
Supraleiter werden seit Langem in der Medizin eingesetzt – in MRT-Tomographen ermöglichen sie, dass Strom ohne Verluste fließt. Die meisten bekannten Materialien verlieren diese Eigenschaft jedoch unter der Wirkung eines starken Magneten. UTe₂ dagegen zeigt das Gegenteil: Es bleibt auch bei sehr hohen Feldern ein Supraleiter, obwohl es nur bei Temperaturen unter zwei Kelvin funktioniert – gerade einmal zwei Grad über dem absoluten Nullpunkt.
Die Forscher vermuten, dass das Material zu den topologischen Supraleitern gehört. In solchen Stoffen bilden Elektronen besondere Paare, die vor äußeren Störungen geschützt sind. Diese Eigenschaft könnte sich für die Schaffung stabiler Qubits in Quantencomputern als nützlich erweisen, wo Fehler durch Rauschen das Hauptproblem sind.
Dr. Nicholas Butch vom NIST betont: Die Arbeit wird im Rahmen der Grundlagenforschung durchgeführt, wo das Ergebnis nicht immer sofort offensichtlich ist. Die Geschichte zeigt, dass Entdeckungen ohne unmittelbare Anwendung oft Jahrzehnte später zu Durchbrüchen führen – wie es bei den Oxidsupraleitern geschah, die in den 1980-er Jahren entdeckt wurden.
Der Weg von der Laborbeobachtung bis zu einem realen Gerät ist lang. Die Eigenschaften müssen bestätigt, die Produktion aufgebaut und das Material in Technologien integriert werden. Noch ist UTe₂ ein Forschungsobjekt und keine fertige Lösung.
Die Finanzierung solcher Forschungen bleibt entscheidend: Ohne die Unterstützung der Grundlagenwissenschaft werden viele künftige Technologien einfach nicht entstehen. Die Entdeckung am NIST erinnert daran, dass die Natur noch so manche Überraschung bereithält, selbst in gut untersuchten Bereichen.
