Liste der Sprungtemperaturen chemischer Elemente

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
Element	Sym- bol	Festkörper Normaldruck	spezielle ^{Anm. 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

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

[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

[1]