Georg Bednorz

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Johannes Georg Bednorz (2009)

Johannes Georg Bednorz(*16. Mai1950inNeuenkirchenimKreis Steinfurt) ist ein deutscherMineralogeundPhysiker.Er erhielt 1987 mitKarl Alexander MüllerdenNobelpreis für Physikfür die Entdeckung vonHochtemperatursupraleitern.[1]

Die Familie Anton und Elisabeth Bednorz stammte ausSchlesienund war am Ende desZweiten Weltkriegesaus ihrer Heimat vertrieben. Die Mutter mit drei Kindern kam nach Neuenkirchen, wo der Vater sie 1949 wiederfand. Der Vater leitete als Lehrer die Dorfbauerschaft-Schule und die Mutter betätigte sich als Klavierlehrerin. Im Jahr 1950 wurde Georg Bednorz dann als viertes und letztes Kind der Familie im Neuenkirchener OrtsteilSt. Arnoldgeboren. Die Eltern versuchten ihren Sohn fürKlassische Musikzu begeistern, allerdings zunächst mit wenig Erfolg. Georg Bednorz interessierte sich mehr für praktische Arbeiten an Motorrädern und Autos seiner Brüder. In der Schule förderte sein Kunstlehrer die praktischen Fähigkeiten, Kreativität und Teamgeist. Im Alter von 13 Jahren entdeckte Bednorz dann doch seine Liebe zur Klassischen Musik und spielteViolineundTrompeteim Schulorchester.

Seine Begeisterung für die Naturwissenschaften lag ursprünglich eher im Bereich der Chemie als in der Physik. Die Physikstunden waren mehr theoretisch angelegt, während der Chemieunterricht praktische Experimente beinhaltete mit oft unvorhergesehenen Ergebnissen.[2]Nach demAbituramGymnasium MartinuminEmsdettenbegann Bednorz 1968 einChemiestudiuman derWestfälischen Wilhelms-UniversitätMünster.Da er sich unter den vielen Studenten verloren fühlte und außerdem die Eingangsklausuren zum chemischen Einführungspraktikum nicht bestanden hatte, wechselte er zum FachMineralogie.SeineDiplomarbeitverfasste er unter Betreuung vonWolfgang Hoffmannim Teilgebiet derKristallographieüber synthetischePerowskite.

Im Sommer 1972 arbeitete Bednorz als Sommerstudent erstmals amIBM Zurich Research LaboratoryinRüschlikon.Nach einem zweiten Besuch 1973 kam er dann 1974 für sechs Monate in die Schweiz, um dort unter der Leitung von Hans Jörg Scheel die Experimente für seine Diplomarbeit über die Charakterisierung und das Kristallwachstum von Perovskiten (SrTiO3) zu machen. Nach einem weiteren Jahr in Münster begann Bednorz 1977 mit seinerPromotionam Laboratorium für Festkörperphysik derETH Zürichunter der Anleitung von Heini Gränicher undKarl Alexander Müller.

Forschung zur Hochtemperatur-Supraleitung

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Ein Magnet schwebt über einem Hochtemperatur-Supraleiter (Meißner-Ochsenfeld-Effekt)

Nachdem Bednorz 1982 seine Arbeit bei IBM aufgenommen hatte, begann er 1983 gemeinsam mit Karl Alexander Müller seine Forschung zuHochtemperatur-SupraleitunginKeramikenaus Kupferoxiden. Eine Veröffentlichung vonArthur W. Sleight,J. L. Gillson und P. E. Bierstedt gab Hinweise darauf, dass sich unter Oxiden potentielle Supraleiter befinden.[3]Dies war zu der Zeit eine unkonventionelle Idee, da diese Materialien nur alsIsolatorenoderHalbleiterbekannt waren. Supraleitung war damals nur bei einigen Metallen bekannt. Die bis dahin höchsteSprungtemperaturvon 23,5Kelvin(−249,65 Grad Celsius) hatteNiobgermanium,eine Legierung ausGermaniumundNiob.Im Jahr 1986 konnten Bednorz und Müller erstmals eine Sprungtemperatur von 35 Kelvin bei einem Barium-Lanthan-Kuprat(La1,85Ba0,15CuO4) nachweisen. Dieses war zu dem Zeitpunkt die höchste je gemessene Temperatur für die Supraleitung.

Physik-Nobelpreis 1987

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Im April 1986 veröffentlichten Bednorz und Müller ihre Ergebnisse, die in der Folge von anderen Wissenschaftlern mehrfach bestätigt wurden. Für ihre bahnbrechende Entdeckung der Supraleitung in keramischen Materialien erhielten beide, bereits im folgenden Jahr (1987) denNobelpreis für Physik.Dies war der kürzeste zeitliche Abstand zwischen einer Entdeckung und der Verleihung eines Nobelpreises – dicht gefolgt vom experimentellen Nachweis derGravitationswellen,welcher im Februar 2016 veröffentlicht und ebenfalls im folgenden Jahr (2017) mit dem Nobelpreis bedacht wurde.

Weitere Forschung und Anwendungen

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Nach den Veröffentlichungen und der Nobelpreis-Verleihung beschäftigten sich viele Wissenschaftler mit Forschungen zu dem entdeckten Phänomen. Nach seiner Forschungstätigkeit bei IBM ist er beratend tätig für Anwendungen von Supraleitern.[4]Seit dem Durchbruch von Bednorz und Müller wurden viele neue Materialmischungen untersucht und immer höhere Sprungtemperaturen erreicht, sodass bald preiswerterFlüssigstickstoffzur Kühlung für die Supraleiter ausreichte. Verlustfreie Stromübertragung konnte so praktisch erprobt werden. In der Stadt Essen ist seit April 2014 eine supraleitende 10-kV-Mittelspannungsleitung erfolgreich in Betrieb.[5][6]Gegenstand weiterer Forschung sind supraleitende Motoren und Generatoren, ebenso wiesupraleitende Magnetlagerundsupraleitende magnetische Energiespeicher.

Im Jahr 1987 wurde Bednorz zumIBM Fellowberufen. 1998 wurde er Fellow derAmerican Physical Society,[7]2018 in dieNational Academy of Sciencesgewählt.

Die UniversitätenSalzburg,Regensburg,Staatliche Universität Tiflis,Schlesische Universität Katowiceund dieWestfälische Wilhelms-Universität Münsterhaben ihm die Ehrendoktorwürde verliehen.[8][9]

Bednorz istEhrenbürgervon Emsdetten. In seinem Geburtsort Neuenkirchen ist dieGeorg-Bednorz-Straßenach ihm benannt. Im OrtsteilSt. Arnoldhat die Gemeinde eine Gedenktafel an seinem Geburtshaus anbringen lassen.

Geburtshaus in Neuenkirchen
Gedenktafel am Geburtshaus

2020 wurde er mit demVerdienstorden des Landes Nordrhein-Westfalenausgezeichnet.[10]

Wissenschaftliche Auszeichnungen

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Neben dem Nobelpreis erhielt Bednorz folgende Auszeichnungen:

Commons:Georg Bednorz– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  1. nobelprize.org:The Nobel Prize in Physics 1987.
  2. J. Georg Bednorz - BiographicalAbgerufen am 17. April 2015.
  3. A.W. Sleight, J.L. Gillson, P.E. Bierstedt:High-temperature superconductivity in the BaPb1-xBixO3systems.In:Solid State Communications.17. Jahrgang, 1975,S.27–28,doi:10.1016/0038-1098(75)90327-0(englisch).
  4. Stromleitungen und Schwebebahnen: Supraleiter erobern die Welt,Interview von Bednorz mit Markus Keßler, 17. September 2018, futurezone
  5. "Warum Hochtemperatur-Supraleiter funktionieren, wissen wir selbst nicht."Interview von Fabian Schmidt (Deutsche Welle) mit Georg Bednorz (28. Oktober 2014).
  6. AmpaCity – technologische Weltpremiere in Essen(Mementovom 24. Januar 2015 imInternet Archive) Abgerufen am 17. April 2015.
  7. APS Fellow Archive.Abgerufen am 11. Februar 2020.
  8. Christina Heimken:Fachbereich Physik der WWU Münster verleiht Ehrendoktorwürde an Dr. Johannes Georg Bednorz.Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Pressemitteilung vom 13. Juli 2018 beimInformationsdienst Wissenschaft(idw-online.de), abgerufen am 13. Juli 2018.
  9. Prof. Dr. J. Georg Georg Bednorz > CV.In:lindau-nobel.org.Abgerufen am 6. Januar 2023.
  10. Verleihung des Landesverdienstordens.Staatskanzlei des Landes Nordrhein-Westfalen, 19. August 2020,abgerufen am 8. Dezember 2020.