초전도 현상

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목차

초전도 현상
1. 초전도 현상
2. 초전도체에 관한 기본적인 이론(초전도체의 성질)
2.1 전기저항이 0(zero)
2.2 3가지 임계값
2.3 마이스너 효과
2.4 자장보존의 법칙
2.5 BCS 이론
3. 초전도체의 재료적 특성에 따른 종류
3.1 초전도체의 종류
3.2 초전도의 재료적 특성에 따른 종류

본문내용

2.5 BCS 이론
일반적으로 도체내부에서 움직이는 전자들은 서로 밀쳐내는 성질을 가지고 있다. 전하가 같기 때문에 쿨롱반발력이 작용하는 것이다. 그런데 초전도체에서는 전자들 사이에 마치 인력이 작용하는 것과 같은 효과가 나타나 전자들이 쌍을 이루며 움직인다. 다시 말해서 초전도체에서는 전자가 지나가면 도체내의 양이온 원자들이 움직이는 전자쪽으로 쿨롱전기력에 의해 약간 끌리게 된다. 그래서 다른 쪽에 있는 전자들이 양이온 원자들이 움직이는 것을 보고 먼저 지나간 전자 쪽으로 끌려오는데 이는 마치 먼저 지나가 전자가 +전하를 띤 것으로 보이는 효과다. 그래서 먼저 지나간 전자와 나중에 따라온 전자가 하나의 쌍을 이루며 이동하는데 이를 쿠퍼전자쌍(Copper Pairs)이라고 한다.
결국 쿠퍼전자쌍때문에 전류가 아무런 저항을 받지 않고 흐를 수 있다. 재미있는 사실은 나쁜 도체일수록 초전도가 잘 나타난다는 점이다. 전도성이 좋은 금, 백금, 은에서는 아직 초전도현상이 발견되지 않았다. 쿠퍼전자쌍들은 보통의 전자들의 움직임에 비해 에너지가 낮아 흩어지지 않고 움직인다. 그러나 온도가 올라가면 전자들의 에너지가 높아져 전자쌍은 깨진다, 이 때문에 고온에서 초전도현상이 일어나기가 어렵다. 저온 초전도체에서는 전자사이의 거리가 약 1000Å인데, 고온 초전도체에서는 10Å이하다. 이를 힘으로 환산해 보면 쿨롱반발력을 이겨낸 1만배 정도의 인력이 고온 초전도에서 필요한 셈이다. 어떤 강력한 힘이 고온에서 전자들을 잡아당기는 것일까? 현재까지 고온 초전도체에서는 쿠퍼쌍이 원인이라는 것은 알려져 있다. 그런데 무엇이 1만배이상의 인력을 만들어내는 지는 밝혀내지 못하고 있다. 이것을 알면 노벨상은 따놓은 것이나 다름없다고 한다.

참고 자료

한국 세계 대백과 사전 - 동서문화
전기공학 대사전 - 일본 전기학회 - 도서출판 기다리(技多利)
월간 과학동아 - 1996년 7월호 - 동아일보사
신비로운 초전도의 세계 -지안프랑코 비달리 - 한승출판사
초전도 혁명의 이론적 체계 - 최동식 - 고려대학교 출판부
초전도의 이해와 응용 - 윤병무, 이춘흥 공저 - 에드택 출판

§인터넷 URL
초전도
http://www.kol.net/~spar/tgv.html
http://www.korealink.co.kr/11_4/9809/h1451114.htm
http://home.taegu.net/~musong/tgv.html
http://www.hitel.net/~Groba/html/j_tgvm.html
http://quanta.kyunghee.ac.kr/seminar/craft/9301789.htm
http://science.kongju.ac.kr/ms/phys/grade2/sts/22.htm
http://www.kiniti.re.kr

일본HSST
http://www.meitetsu.co.jp/chsst/index-e.html
http://www.meitetsu.co.jp/chsst/mecha.html
http://www.rtri.or.jp/rd/maglev/html/english/mlx01_E.html
http://www.rtri.or.jp/rd/maglev/html/english/maglev_technology_E.html#miyazaki
http://www.hsst.com
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