Nepomucenum
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MINT: Jan Pelster beim MINT-Camp in Köln

Bericht von Jan Pelster:

Schwebender Supraleiter über Dauermagneten

Im Rahmen des Holiday & Science Schülerlaborpraktikums, das vom Bildungswerk NRW unterstützt wird, habe ich vom 21.10. bis zum 23.10.2013 an einem MINT-Camp in Köln zum Thema „Neues entdecken und Forschung erleben: Atome und Quanteneffekte direkt beobachten“ teilgenommen. Der Schwerpunkt lag hier bei dem Phänomen der Supraleitung, welches einen Leiter beschreibt, der unterhalb seiner Sprungtemperatur und seines spezifischen, kritischen Magnetfeldes keinen elektrischen Widerstand besitzt und ein „perfekter Diamagnet“ ist.

Zu Beginn fand eine Führung durch das II. Physikalische Institut der Uni Köln statt. Die einzelnen Experimente und Geräte wurden in ihrer Funktionsweise und in ihrer Nutzung erklärt. Danach fand die Einteilung in Gruppen statt, welche an verschiedenen Projekten arbeiteten. Es wurden eigene Hochtemperatursupraleiter (YBa2Cu3O7) hergestellt und durch Röntgenbeugung, Rastertunnelmikroskopie, SQUID-Messungen und Widerstandsmessungen charakterisiert. Außerdem wurden zum Ende der drei Tage die Ergebnisse der einzelnen Gruppen präsentiert, und zusammen mit den Dozenten fand eine Besprechung der Ergebnisse statt und es wurden vorhandene Verständnisfragen geklärt.

Rastertunnelmikroskop

Ein riesiger Spaß war natürlich das „Spielen“ mit flüssigem Stickstoff, welcher seinen Siedepunkt bei 77,15 K (entspricht -196 °C) hat, wobei bei diesen niedrigen Temperaturen natürlich entsprechende Schutzmaßnahmen getroffen werden müssen. Damit lassen sich nämlich nicht nur einige Supraleiter bis unterhalb ihrer Sprungtemperatur abkühlen, sondern auch zum Beispiel Luftballons schrumpfen oder Rosen gefrieren, welche beim Schlag auf den Tisch zersplittern. Auch Lebensmittel lassen sich wunderbar herunterkühlen und dann im gefrorenen Zustand verspeisen (Popcorn hat hier den interessantesten Effekt). Dementsprechend sah auch unser Aufenthaltsraum nach den drei Tagen „ein wenig“ chaotisch aus.

Es blieb auch noch genug Freizeit, um Köln zu besichtigen oder anderen Aktivitäten nachzugehen. Nicht zuletzt beim ebenfalls inbegriffenen Abendessen in einer Kölner Brauerei konnten wir Campteilnehmer uns austauschen.

Insgesamt war es eine sehr empfehlenswerte Veranstaltung und hat allen Teilnehmern viel Spaß gemacht.