Fermion, Cooperpaar und Spinfluktuationen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Ein Glossar

Fermion, Cooperpaar und Spinfluktuationen

Die Temperatur, unterhalb derer ein Material supraleitend wird.

Fermion

Teilchen mit halbzahligem Spin; Fermionen wie etwa Elektronen beanspruchen jedes für sich einen eigenen Quantenzustand.

Schwere-Fermionen-Supraleiter

In ihnen tragen ungepaarte Elektronen zur Supraleitung bei, die sich in einigen Metallen sehr nah an den Atomkernen aufhalten. Daher bewegen sie sich fast mit Lichtgeschwindigkeit, weshalb sie schwerer erscheinen, als sie tatsächlich sind.

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Cooperpaar

Zwei Elektronen, die zu den Fermionen gehören, schließen sich zu einem Cooperpaar zusammen und werden zu einem Bosonen. Bei ausreichend tiefen Temperaturen besetzen zahllose Cooperpaare einen Quantenzustand, in dem sie die Defekte und Schwingungen des Kristalls nicht mehr spüren – der Widerstand verschwindet.

Bosonen

Teilchen mit ganzzahligem Spin; anders als die Fermionen besetzen sie im Grundzustand alle einen einzigen Quantenzustand.

Spinfluktuationen

Der Spin oder Eigendrehimpuls gibt einem Elektron ein magnetisches Moment. Die Ausrichtung der Spins entscheidet daher über die magnetische Ordnung in einem Material. Auch bevor es eine bestimmte magnetische Ordnung – etwa ferromagnetisch oder antiferromagnetisch – annimmt, kann sich diese Ordnung vorübergehend in manchen Bereichen bereits ausbilden, weil die Spins fluktuieren, also ihre Orientierung ändern.

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Roland Wengenmayr / MaxPlanckForschung
Stand: 15.07.2011

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Paare in leitender Funktion
Phänomen Supraleitung

Ein niederländischer Physiker schreibt Geschichte
Die Entdeckung der Supraleitung durch Heike Kamerlingh Onnes

Ehe im weichen Gitterbett
Weiche Schwingungen verbinden zwei Elektronen

Quanten-Superkleber im Visier
Unkonventionelle Supraleitung

Kleine „Blasen“ im allgemeinen Chaos
Alternative Klebemechanismen

Eine Rennbahn für Leitungselektronen
Wie Supraleitung in Kupraten funktioniert

Fermion, Cooperpaar und Spinfluktuationen
Ein Glossar

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