Liste der Sprungtemperaturen chemischer Elemente
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Die Liste der Sprungtemperaturen chemischer Elemente nennt die Sprungtemperaturen, also die Übergangstemperaturen zum supraleitenden Zustand chemischer Elemente. Eine solche Sprungtemperatur besitzen nicht alle Elemente, zudem wird bei einigen Elementen die Sprungtemperatur nur unter bestimmten Bedingungen, wie einem hohen Druck oder wenn das Element als dünner Film vorliegt, erreicht. Nicht in dieser Liste verzeichnet sind die ebenfalls als Sprungtemperaturen bezeichneten Übergangstemperaturen für die Erreichung der Suprafluidität, die unter anderem bei den Helium-Isotopen 3He und 4He zu beobachten ist.
Übersicht im Periodensystem
| H | He | |||||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |
| Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | |
| Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
| ↓ | ||||||||||||||||||
| * | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | |||
| ** | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | |||
- Legende
| Nb | Supraleiter mit Sprungtemperatur ≥ 3 K |
| Zr | Supraleiter mit Sprungtemperatur < 3 K |
| Li | Supraleiter nur unter speziellen Bedingungen (Hochdruck-Modifikation, Dünnfilme …) |
| Cu | ohne (bekannte) Sprungtemperatur |
| Fr | radioaktiv mit starker Eigenerwärmung durch hohe Aktivität[1] |
Sprungtemperaturen
| Element | Sym- bol |
Sprungtemperatur | |
|---|---|---|---|
| Festkörper Normaldruck |
spezielleAnm. 1 Bedingungen | ||
| Lithium | Li | 20 K (50 GPa) | |
| Beryllium | Be | 0,026 K | 9,5 K (Film) |
| Bor | B | 11,2 K (250 GPa) | |
| Kohlenstoff | C | 15 K (Nanotube) | |
| Sauerstoff | O | 0,6 K (120 GPa) | |
| Aluminium | Al | 1,18 K | 3,6 K (Film) |
| Silicium | Si | 8,5 K (12 GPa) | |
| Phosphor | P | 18 K (30 GPa) | |
| Schwefel | S | 17 K (160 GPa) | |
| Calcium | Ca | 15 K (150 GPa) | |
| Scandium | Sc | 0,34 K (21 GPa) | |
| Titan | Ti | 0,5 K | |
| Vanadium | V | 5,4 K | 17,2 K (120 GPa) |
| Chrom | Cr | 3 K (Film) | |
| Eisen | Fe | 2 K (21 GPa) | |
| Zink | Zn | 0,85 K | 1,6 K (Film) |
| Gallium | Ga | 1,08 K | 8,6 K (Film) |
| Germanium | Ge | 5,4 K (11,5 GPa) | |
| Arsen | As | 2,7 K (24 GPa) | |
| Selen | Se | 7 K (13 GPa) | |
| Brom | Br | 1,4 K (150 GPa) | |
| Strontium | Sr | 4 K (50 GPa) | |
| Yttrium | Y | 2,8 K (15 GPa) | |
| Zirconium | Zr | 0,6 K | 11 K (30 GPa) |
| Niob | Nb | 9,25 K | 9,7 K (4,5 GPa) |
| Molybdän | Mo | 0,92 K | |
| Technetium | Tc | 8,2 K | |
| Ruthenium | Ru | 0,5 K | |
| Rhodium | Rh | 0,000 035 K | |
| Palladium | Pd | 3,2 K (He-dotiert) | |
| Cadmium | Cd | 0,52 K | |
| Indium | In | 3,4 K | 4,2 K (Film) |
| Zinn | Sn | 3,7 K | 4,7 K (Film) |
| Antimon | Sb | 3,6 K (8,5 GPa) | |
| Tellur | Te | 7,4 K (35 GPa) | |
| Iod | I | 1,2 K (25 GPa) | |
| Caesium | Cs | 1,66 K (8 GPa) | |
| Barium | Ba | 5 K (20 GPa) | |
| Lanthan | La | 6 K | 12,8 K (20 GPa) |
| Cer | Ce | 1,75 K (50 GPa) | |
| Lutetium | Lu | 0,1 K | 1,2 K (18 GPa) |
| Hafnium | Hf | 0,38 K | |
| Tantal | Ta | 4,4 K | 4,5 K (40 GPa) |
| Wolfram | W | 0,01 K | 5,5 K (Film) |
| Rhenium | Re | 1,7 K | |
| Osmium | Os | 0,7 K | |
| Iridium | Ir | 0,1 K | |
| Quecksilber | Hg | 4,15 K | |
| Thallium | Tl | 2,4 K | |
| Blei | Pb | 7,2 K | |
| Bismut | Bi | 8,7 K (9 GPa) | |
| Thorium | Th | 1,4 K | |
| Protactinium | Pa | 1,4 K | |
| Uran | U | 1,3 K | 2,2 K (1 GPa) |
| Americium | Am | 1 K | |
Anm. 1
- Sprungtemperatur unter speziellen Bedingungen: spezielle Bedingungen in Klammern
- Hochdruckmessungen: mit Angabe des Druckes
- Film: Messungen, bei denen das Material als dünner 2D-Film vorlag
- Nanoröhren: Kohlenstoffnanoröhren
- He-dotiert: Messung erfolgte nach der Bestrahlung mit He+-Ionen, Einlagerung von Helium-Atomen ins Kristallgitter
Literatur
- Christina Buzea, Kevin Robbie: Assembling the puzzle of superconducting elements: a review. In: Superconductor Science and Technology. 18, 2005, S. R1–R8, doi:10.1088/0953-2048/18/1/R01.
Einzelnachweise
- ↑ Im Diagramm wurden Elemente ausgegraut, die sich durch ihre kurzen Halbwertszeiten nicht oder kaum in makroskopischen Mengen herstellen lassen und die sich durch den radioaktiven Zerfall kaum mehr im festen Aggregatzustand halten lassen. Als Grenze wurde eine Eigenerwärmung durch radioaktiven Zerfall von 300 Kelvin/Sekunde gesetzt. Derzeitige praktische Grenze liegt bei Stoffen mit etwa 0,06 Kelvin/Sekunde (243Am), die sich auf etwa 1 Kelvin runterzukühlen lassen. Siehe https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0925838894908958
