Bismut-Strontium-Calcium-Kupferoxid

Elementarzelle von BSCCO 2212

BSCCO (auch BiSCCO) ist ein Akronym für Bismut-Strontium-Calcium-Kupferoxid (engl. -Copperoxide). Es geht dabei um mehrere Hochtemperatursupraleiter, da es sich um die homologe Reihe Bi₂Sr₂Ca_nCu_n+1O_2n+6 handelt, deren Glieder sich im Wesentlichen in der Anzahl der CuO-Ebenen in der Elementarzelle unterscheiden.

Eigenschaften

BSCCO ist ein keramikartiges Material, jedoch mit metallischen Eigenschaften, das den Arbeiten an der Supraleitung weltweit neuen Schub gegeben hat, da es bereits bei Temperaturen oberhalb der Siedetemperatur des flüssigen Stickstoffs (77 K) supraleitend ist. Flüssiger Stickstoff ist etwa 10-20 mal billiger als flüssiges Helium, erfordert weniger Aufwand bei den Isoliergefäßen und ist weltweit verfügbar.

Anwendung

Ein Stück Bi2223 in Bandform

Technisch interessant sind Bi2212 (Bi₂Sr₂CaCu₂O₈) mit einer Sprungtemperatur von 92 K^[1][2] und Bi2223 (Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀) mit 110 K^[1][2]. Aus ihnen werden die Bandleiter der ersten Generation nach dem PIT-Verfahren (Powder In Tube) hergestellt. Hierbei wird BSCCO-Pulver in Silber-Rohre gefüllt und diese dann zu dünnen Bändern mit vielen Filamenten ausgewalzt. Aufgrund der hohen Materialkosten (Silber) und da die Stromtragfähigkeiten im Magnetfeld von einigen Tesla ungenügend sind, wird zur Zeit weltweit an den Bandleitern der zweiten Generation aus YBCO geforscht.

Literatur

• F. Schwaigerer, B. Sailer, J. Glaser, H. J. Meyer: Strom eiskalt serviert: Supraleitfähigkeit. In: Chemie in unserer Zeit. Nr. 36, 2002, S. 108–124, doi:10.1002/1521-3781(200204)36:2%3C108::AID-CIUZ108%3E3.0.CO;2-Y.

Referenzen