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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Element Sym-
bol
Sprungtemperatur
Festkörper
Normaldruck
spezielleAnm. 1
Bedingungen
Lithium Li 20,00 K (50 GPa)
Beryllium Be 00,026 K 09,50 K (Film)
Bor B 11,20 K (250 GPa)
Kohlenstoff C 15,00 K (Nanotube)
Sauerstoff O 00,60 K (120 GPa)
Aluminium Al 01,18 K 03,60 K (Film)
Silicium Si 08,50 K (12 GPa)
Phosphor P 18,00 K (30 GPa)
Schwefel S 17,00 K (160 GPa)
Calcium Ca 15,00 K (150 GPa)
Scandium Sc 00,34 K (21 GPa)
Titan Ti 00,5 K
Vanadium V 05,4 K 17,20 K (120 GPa)
Chrom Cr 03,00 K (Film)
Eisen Fe 02,00 K (21 GPa)
Zink Zn 00,85 K 01,60 K (Film)
Gallium Ga 01,08 K 08,60 K (Film)
Germanium Ge 05,40 K (11,5 GPa)
Arsen As 02,70 K (24 GPa)
Selen Se 07,00 K (13 GPa)
Brom Br 01,40 K (150 GPa)
Strontium Sr 04,00 K (50 GPa)
Yttrium Y 02,80 K (15 GPa)
Zirconium Zr 00,6 K 11,00 K (30 GPa)
Niob Nb 09,25 K 09,70 K (4,5 GPa)
Molybdän Mo 00,92 K
Technetium Tc 08,2 K
Ruthenium Ru 00,5 K
Rhodium Rh 00,000 035 K
Palladium Pd 03,20 K (He-dotiert)
Cadmium Cd 00,52 K
Indium In 03,4 K 04,20 K (Film)
Zinn Sn 03,7 K 04,70 K (Film)
Antimon Sb 03,60 K (8,5 GPa)
Tellur Te 07,40 K (35 GPa)
Iod I 01,20 K (25 GPa)
Caesium Cs 01,66 K (8 GPa)
Barium Ba 05,00 K (20 GPa)
Lanthan La 06 K 12,80 K (20 GPa)
Cer Ce 01,75 K (50 GPa)
Lutetium Lu 00,1 K 01,20 K (18 GPa)
Hafnium Hf 00,38 K
Tantal Ta 04,4 K 04,50 K (40 GPa)
Wolfram W 00,01 K 05,50 K (Film)
Rhenium Re 01,7 K
Osmium Os 00,7 K
Iridium Ir 00,1 K
Quecksilber Hg 04,15 K
Thallium Tl 02,4 K
Blei Pb 07,2 K
Bismut Bi 08,70 K (9 GPa)
Thorium Th 01,4 K
Protactinium Pa 01,4 K
Uran U 01,3 K 02,20 K (1 GPa)
Americium Am 01 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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • 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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. 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