반응형 초전도체4 상온 초전도체 개발의 연구 현황과 미래 전망 상온 초전도체란 무엇인가? 상온 초전도체는 0 °C 이상의 일상적인 온도에서 초전도 현상을 보이는 물질을 의미한다. 초전도 현상은 어떠한 임계 온도 이하에서 전기 저항이 없어져 전류가 아무런 손실 없이 흐르고 외부 자기장과 반대방향의 자기장을 형성하는 반자성(Diamagnetism)의 특성이 나타나는 것을 발한다. 현재까지 발견된 초전도체들은 대부분 극저온(-196°C 등)에서만 작동하기 때문에 실용화에 어려움이 있었지만, 상온 초전도체가 개발된다면 에너지, 컴퓨터, 의료 등 다양한 분야에서 엄청난 변화를 가져올 것으로 기대된다. 상온 초전도체의 중요성 상온 초전도체가 개발된다면 그 파급성은 어마어마할 것이다. 우선 우리가 사용하는 전력 전송에서 손실이 사라지게 되어 에너지 효율이 극대화될 것이다. 따라.. 2024. 3. 23. 초전도체의 분류 목차 임계온도(Critical temperature)에 따른 분류 자기장에 따른 분류 임계온도(Critical temperature)에 따른 분류 저온 초전도체 저온 초전도체는 BCS이론(초전도 현상의 메커니즘 참조)에서 예측하는 임계온도(Critical Temperature) 이하에서 초전도 현상이 나타나는 물체를 의미한다. 대부분의 금속이나 합금에 해당한다. 대표적인 물질로 주로 나이오븀(Nb) 기반의 초전도체를 의미한다. 기화점 약 4.2K인 액체 헬륨으로 냉각한다. 주로 초전도 마그넷, 가속기 및 입자 물리학 연구에 사용되고 있다. 고온 초전도체 고온 초전도체는 BCS이론에서 벗어나서 더 높은 임계 온도에서 초전도 현상이 나타나는 물질을 의미한다. 주로 구리산화물(Cu-O) 기반의 초전도체를 의미.. 2024. 3. 12. 초전도 현상의 메커니즘(Mechanism) 목차 초전도 현상 초전도 현상의 매커니즘을 이해하기 위한 배경 지식 초전도 현상 매커니즘 설명 : BCS 이론 BCS 이론의 한계 초전도 현상 초전도 현상은 매우 낮은 온도에서는 일부 물질의 전기 및 자기적 성질이 급격하게 변하는 것을 말한다. 전기저항이 0이 되며 자기장을 방출하는 초전도 현상을 보인다. 약 1911년에 발견된 이 현상이 원인을 파악하기 위해 수많은 물리학자들이 연구를 진행했다. 초전도 현상의 매커니즘을 이해하기 위한 배경 지식 1) 포논(Phonon) 금속 고체 안에서 원자들이 규칙적으로 배열되어 있고, 고유한 떨림을 가지는데 이를 포논(Phonon)이라고 부른다. 포논(Phonon)은 비슷한 예를 들자면, 바닷속에서 함께 움직이는 수천 마리의 작은 물고기의 무리나, 플래시몹처럼 수많.. 2024. 3. 11. 초전도 현상과 초전도체 목차 초전도 현상의 예시 : 영화 "아바타" 천공의 섬 초전도 현상이란? 초전도체란? 초전도체의 발현 조건 초전도 현상의 적용 예시 초전도 현상의 예시 : 영화 "아바타" 천공의 섬 초전도 현상을 영화의 아이디어로 이용한 예는 많다. 많은 사람들은 영화 아바타의 공중섬에 그 대표적인 예시이다. 영화상에 공중에 떠있는 섬이 바로 초전도체 물질로 영화 속 인간과 나비족이 다투게 되는 계기가 되는 물질을 포함하고 있다. 이 물질이 바로 상온(인간이 주로 생활하는 온도)에서 초도전 현상을 나타내는 상온 초전도체 물질이다. 초전도 현상에 대해 먼저 알아보겠다. 초전도 현상이란? 초전도 현상이란 어떤 금속, 합금, 반도체 또는 유기화합물 등을 낮은 온도로 냉각시킬 때 발생한다. 온도가 낮아질수록 금속의 전기적인 저.. 2024. 3. 9. 이전 1 다음 반응형
