Seit ihrer Entdeckung im Jahr 2008 sind eisenbasierte Hochtemperatur-Supraleiter (Eisenpniktid-Verbindungen, siehe Abb. 1) die zurzeit wohl am intensivsten untersuchten Festkörper.

Forscher sprechen auch von der „Eisenzeit“, die auf die „Kupferzeit“ der Supraleiter mit Kupferverbindungen (Kuprate) folgt (siehe Abb. 2). Eisenpniktide lieferten bislang jedoch mehr Rätsel als Erklärungen. Selbst in der normalleitenden Phase ist derzeit unklar, ob die Wechselwirkung der Elektronen untereinander eine ähnlich große Rolle spielt wie in Kupraten, oder ob die Elektronen sich in diesem Material weitestgehend unabhängig voneinander bewegen. Ein weiteres Rätsel stellten die magnetischen Momente dar, die in theoretischen Vorhersagen als sehr viel größer berechnet wurden als dann im Experiment gemessen wurde.

Quantenfluktuationen als Ursache

Dieses letztere Rätsel bei Eisenpniktiden hat Philipp Hansmann während seiner Doktorarbeit nun gelöst. Gemeinsam mit Kollegen in der Arbeitsgruppe von TU-Professor Karsten Held und Professor Ryotaro Arita, mit dem Hansmann das Projekt während eines Forschungsaufenthalts an der Universität Tokyo gestartet hatte, fand er die Ursache für die sehr viel kleineren gemessenen Momente: Quantenfluktuationen. Hierdurch fluktuiert das magnetische Moment in der Zeit, so dass der Langzeit-Mittelwert sehr viel kleiner als das Kurzzeit-Moment auf der Femtosekunden-Skala ist (siehe Abb. 3).