Forschungsarbeiten von Zhi-xun Shen und seinen Kollegen von der Universität Stanford schüren Zweifel an einer Hypothese, mit der die elektrischen Eigenschaften bestimmter Hochtemperatursupraleitern derzeit erklärt werden. Die wichtige Klasse der auf Basis von Kupfer-Oxid-Verbindungen aufgebauten Supraleiter könne Strom wegen des Vorhandenseins einer so genannten Bandlücke bereits bei Temperaturen von flüssigem Stickstoff verlustfrei transportieren, vermuteten Forscher bisher. Nun aber hat die Arbeitsgruppe um Zhi-xun Shen erstmals auch in einer nicht supraleitenden, metallischen Manganit-Verbindung eine solche Bandlücke gefunden.

Mit einer Pseudo-Bandlücke beschreiben Festkörperphysiker das Phänomen, dass die Anregungen elektronischer Zustände deutlich von der Richtung der Kristallstruktur der Probe abhängt: Strom fließt entlang gewisser Gitterachsen wesentlich besser als quer zu ihnen. In Metallen war eine solche Richtungsabhängigkeit bislang unbekannt.

Mit Hilfe der Fotoelektronenspektroskopie – dem Herauslösen von Elektronen aus einem Material durch den Beschuß mit Photonen, ähnlich dem Fotoelektrischen-Effekt, für den Albert Einstein im Jahr 1921 seinen Nobelpreis für Physik erhielt – konnte das Team aus Stanford nun die Energieverteilung und die Bewegung der Elektronen im Manganit äußerst exakt messen. Dabei stießen sie auf diese für Hochtemperatursupraleiter typische Bandlücke, obwohl die untersuchte Verbindung keinerlei supraleitende Eigenschaften aufweist.

Nach Ansicht der Forscher müssen die Festkörperphysiker nun ihre aktuelle Hypothese zur Hochtemperatursupraleitung überdenken. Mit dem Vorhandensein einer Pseudo-Bandlücke scheint dieser Effekt zumindest keinen unmittelbaren Zusammenhang zu haben.