[물리] 초전도체의 원리와 특성 및 응용분야

목차

초전도체란 무엇인가?
초전도 현상이 일어나는 원인은 무엇일까?
고온초전도체의 발견
초전도체의 응용
초전도체의 장점 및 그 한계

본문내용

초전도체란 무엇인가?

1908년 네덜란드 라이덴 대학의 헤이케 카메를링 오네스(K.Onnes)는 He기체의 액화에 성공했다. 이때 그는 액화과정에서 온도 측정을 위해 금속을 택했는데, 가능한 한 순수한 금속을 택하기 위해 정제가 쉬운 수은을 썼다. 이때 4K 근처에서 전기 저항이 완전히 사라지는 현상을 발견하고 1911년 이를 초전도 현상이라고 발표했다. 전기 저항이라는 것은 전자가 격자의 진동이나 불순물과의 충돌에 의해 생기는 것인데, BCS 이론에 의하면 초전도 상태하에서는 전자가 쌍을 이루어 하나의 전자가 충돌을 일으키더라도 전자쌍으로서는 충돌이 일어나지 않는 것과 같이 되어 전기 저항이 0이 된다는 것입니다. 그리고 임계값에서 하나라도 만족시키지 못한다면 전자쌍은 다시 분리되어 개개의 전자로 돌아가게 되고, 따라서 초전도성을 잃게 된다는 것입니다. 원인은 미국의 존 바딘(1908∼1991), 리언 N. 쿠퍼(1930∼), 존 로버트 슈리프(1931∼)의 세 사람이 제창한 이론에 의해 규명되었다. 이 이론은 세 사람의 성의 첫자를 따서 BCS 이론이라 불리고 있다. 즉 초전도 현상은 어떤 온도 이하에서 전기 저항이 제로가 되는 상태이다. 초전도는 전기 저항이 있는 보통 상태 (대개 상정도라 부름)와는 여러 가지 면에서 다른 성질을 갖고 있다.

참고 자료

없음