Supraleiter sind Materialien, die Strom ohne Widerstand leiten können, wenn sie auf extrem niedrige Temperaturen abgekühlt werden. Diese einzigartige Eigenschaft ermöglicht eine effiziente elektrische Leitung und ist ein zentraler Fokus der Forschung in der Materialwissenschaft.

Das Phänomen der Supraleitung wurde 1911 von Heike Kamerlingh Onnes erstmals in Quecksilber entdeckt. Wenn es unter eine kritische Temperatur abgekühlt wird, tritt ein Supraleiter in eine Phase ein, in der er keinen elektrischen Widerstand zeigt und Magnetfelder verdrängt, ein Prozess, der als Meissner-Effekt bekannt ist.

Es gibt zwei Haupttypen von Supraleitern: Typ-I und Typ-II. Typ-I-Supraleiter, auch als konventionelle Supraleiter bekannt, werden bei relativ niedrigen Temperaturen supraleitend und kehren in ihren normalen Zustand zurück, wenn sie einem Magnetfeld oberhalb eines bestimmten kritischen Wertes ausgesetzt werden. Typ-II-Supraleiter hingegen können in viel höheren Magnetfeldern und Temperaturen supraleitend bleiben, was sie für Anwendungen praktischer macht.

Hochtemperatursupraleiter (HTS), die in den 1980er Jahren entdeckt wurden, sind Materialien, die bei Temperaturen, die höher sind als die von flüssigem Stickstoff (-196°C), Supraleitung zeigen. Dazu gehören der eisenbasierte Supraleiter FeSe und andere komplexe Verbindungen.

Supraleiter haben bedeutende Anwendungen in verschiedenen Bereichen, darunter medizinische Bildgebung mit MRT-Maschinen, Teilchenbeschleuniger und Magnetschwebebahnen. Die laufende Forschung nach neuen Materialien und höheren Betriebstemperaturen von Supraleitern verspricht, die Technologie zu transformieren, indem die Energieeffizienz verbessert und neue technische Fortschritte ermöglicht werden.