Terminologie des Lötens

Normalerweise steigt bei Metallen mit zunehmender Temperatur auch der elektrische Widerstand. Umgekehrt sinkt dieser mit abnehmender Temperatur. Wenn die Temperatur sich dem absoluten Nullpunkt, also -273°C nähert, so geht bei einigen Stoffen auch der Widerstand gegen Null. Die Temperatur, jenseits derer der Widerstand plötzlich stark abnimmt, wird als kritische Temperatur T_c bezeichnet.

Die Abbildung zeigt die kritischen Temperaturen verschiedener Metalle. Auf der Y-Achse ist der Quotient aus W (Widerstand des Metalls bei einer bestimmten Temperatur) und W_o (Widerstand bei 0°C) aufgetragen. Wenn W/W_o 0 beträgt, ist der Zustand absoluter Supraleitfähigkeit erreicht. Historisch gesehen wurden intermetallische Verbindungen wie Nb₃Sn und Nb₂Zr zuerst in Supraleitkabeln eingesetzt, da ihre T_c bei 18 K (absolute Temperatur) und somit höher als die der reinen Metalle liegt. Dabei ist jedoch flüssiges Helium notwendig, um den Leiter bis nahe an den absoluten Nullpunkt abzukühlen. 1986 wurde ein aus Y-Ba-Cu-Oxiden bestehender Keramik-Supraleiter erfunden, der sofort große Beachtung fand. Von Bedeutung war die Erfindung, weil statt der teuren Heliumkühlung eine günstigere Flüssigstickstoffkühlung (-210°C) genügte. Der Keramik-Supraleiter hat jedoch einige Nachteile: Seine Stromdichte ist klein (d.h. bei starkem Strom verliert er seine Supraleitfähigkeit), er ist wasserlöslich und somit empfindlich gegen Feuchtigkeit und der Stärke des Magnetfeldes sind Grenzen gesetzt. Dass derartige Supraleiter allerdings schon bald in Leiterplatten eingesetzt werden könnten, legt der absehbare Fortschritt der Dünnschichtherstellung durch Aufdampfen nahe. Dann wird auch die Erforschung geeigneter Lote für Supraleiter-Leiterplatten Bedeutung erlangen. Im 21. Jahrhundert könnten Supraleiter eine wichtige Rolle bei Projekten wie der Stromerzeugung mit Hilfe supraleitender Magnetspulen, dem Bau von Hochgeschwindigkeitsschiffen oder Magnetschwebebahnen oder der Stromspeicherung spielen. Eine Magnetschwebebahn etwa, bei der die Waggons durch Supraleitung über der Schiene schweben, könnte die Strecken Berlin – Amsterdam oder Berlin – Warschau in zwei Stunden, oder die Strecke Berlin – Budapest in drei Stunden zurücklegen.