Es kommt natürlich darauf an, wo das Zimmer liegt: Auf einem 4000 Meter hohen Plateau nahe dem Zentrum des Ostantarktischen Eisschildes fallen die Temperaturen schon mal unter minus 90 Grad Celsius. Bei solchen Temperaturen wäre eine nun entdeckte Substanz bereits supraleitend, wie ihre Entdecker stolz vermelden – Schwefelwasserstoff unter etwa 1,7 Millionen Bar Druck wird zu einer Substanz, die bereits bei etwa 203 Kelvin Strom ohne Widerstand leitet – 40 Kelvin mehr als der bisher beste bekannte Hochtemperatursupraleiter. Damit bestätigen sie vorläufige Ergebnisse vom Dezember 2014, in denen sie bereits eine Sprungtemperatur von 190 Kelvin vermeldeten.

In gewisser Weise markiert der von einem Mainzer Forschungsteam entdeckte Hochtemperatursupraleiter eine Rückkehr zu den Ursprüngen: Nachdem über lange Zeit immer höhere Sprungtemperaturen nur mit keramischen Materialien wie Kupferoxiden möglich schienen, entspricht die Kreation der Arbeitsgruppe um Mikhail Emerets vom Max-Planck-Institut für Chemie den frühesten konventionellen Supraleitern. Die beiden Supraleitergruppen unterscheiden sich fundamental darin, wie sie die so genannten Cooper-Paare erzeugen, die für widerstandslose Stromleitung unerlässlich sind.

Gitterschwingungen gegen magnetische Wechselwirkung

Damit ein Stoff Strom ohne Widerstand leiten kann, müssen je zwei seiner Elektronen ein Cooper-Paar bilden – diese gekoppelten Teilchen haben einen ganzzahligen Spin und bilden deswegen bei niedrigen Temperaturen einen kollektiven Quantenzustand, das Bose-Einstein-Kondensat. In konventionellen Supraleitern ermöglichen Schwingungen der positiven Ionen des Kristallgitters, so genannte Phononen, den Elektronen, in den verpaarten Zustand überzugehen. Ausgehend von Quecksilber entdeckten Forscher zu Anfang des 20. Jahrhunderts eine Reihe solcher konventioneller Supraleiter mit Sprungtemperaturen bis zu etwa 20 Kelvin.

In viel höhere Temperaturbereiche stoßen dagegen die Hochtemperatursupraleiter vor, hauptsächlich Kupferoxide. Ihr Supraleitungsmechanismus allerdings ist unkonventionell: Bei ihnen reicht die einfache Phononen-Elektronen-Wechselwirkung als Erklärung nicht aus, stattdessen gehen Fachleute davon aus, dass magnetische Korrelationen zwischen den Elektronen die Paarung vorantreiben. Diese Stoffe erreichten bald weit höhere Sprungtemperaturen als zuvor. Der Rekord liegt bei 164 Kelvin, weit jenseits dessen, was mit konventionellen Supraleitern möglich war.