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과학탐구실험 자기적 성질을 이용한 신소재, 초전도체2025.01.141. 초전도 현상의 발견 1911년 네덜란드의 과학자 헤이커 카메를링 오너스가 액체 헬륨을 이용한 극저온 실험 중 수은의 전기저항이 갑자기 사라지는 현상을 발견했다. 이후 많은 다른 금속에서도 초전도 현상이 관찰되었다. 2. 초전도 현상의 원리 1957년 미국 일리노이 대학의 바딘, 쿠퍼, 슈리퍼가 제안한 BCS 이론에 따르면, 금속 내 전자들이 전기적 반발력을 이겨내며 쿠퍼쌍을 형성하면 초전도 현상이 나타난다. 쿠퍼쌍은 하나의 입자처럼 움직이며 장애물을 만나도 방향성을 유지하여 전기저항이 사라지는 효과를 얻을 수 있다. 3. 초전...2025.01.14
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초전도체, 자기이력, 열전대 실험 예비보고서2025.05.051. 초전도체 1911년 카멜린 온네스가 저온에서 수은의 전기저항이 0이 되는 것을 발견한 것이 초전도체 발견의 시작이었다. 1957년 BCS 이론이 제안되어 초전도체 현상을 양자역학적으로 설명할 수 있게 되었다. 초전도체의 대표적인 성질은 반자성과 완전도체 성질이며, 액화질소를 이용해 초전도체를 냉각시켜 이러한 성질을 관찰할 수 있다. 2. 자기이력 자기장 속 물질의 자기 모멘트 변화를 나타낸 그래프를 자기이력곡선이라고 한다. 함수발생기를 이용해 전압, 주파수, 파형 변화에 따른 자기이력곡선의 변화를 관찰할 수 있다. 자기이력곡선...2025.05.05
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Superconductivity, Hysteresis, Thermocouple 결과보고서2025.05.051. 초전도체 실험 1에서는 액체질소를 이용하여 초전도체의 반자성 및 완전 도체 성질을 관측하고 임계온도를 측정하고자 하였으나, 액체질소 부재로 인해 실험을 진행할 수 없었다. 그러나 YbBaCuO의 임계온도가 86K이므로 실험을 진행했다면 이 근방에서 임계온도가 나왔을 것으로 예상된다. 2. 히스테리시스 곡선 실험 2에서는 입력 파형, 주파수, 전압을 달리하여 히스테리시스 곡선의 변화를 관찰하였다. 실험 결과, 보자력은 거의 일정하였으나 잔류자속밀도의 변동이 심했다. 이는 불연속적인 파형과 주파수 증가에 따른 계통 오차 때문인 것...2025.05.05
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전자기 유도2025.04.281. 패러데이의 유도실험 패러데이의 유도실험에서는 회로를 통과하는 자속이 변하면 기전력과 전류가 유도됩니다. 시간에 따른 자기장의 변화는 전기장의 변화를 유도하고, 시간에 따른 전기장의 변화는 자기장의 변화를 유도합니다. 이러한 유도 현상은 자석의 움직임이나 코일의 상대적인 움직임에 의해서도 발생합니다. 2. 패러데이의 법칙 패러데이의 법칙에 따르면, 닫힌 고리 내의 유도기전력은 고리 내 자기플럭스의 시간에 따른 음의 변화에 비례합니다. 자기 플럭스가 증가하면 유도기전력은 반시계 방향으로, 자기 플럭스가 감소하면 유도기전력은 시계 ...2025.04.28
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고온 초전도체의 전이 온도 측정2025.05.081. 초전도체 초전도체는 특정 온도 이하에서 모든 전기 저항을 상실하는 물질로, 1911년 네덜란드의 물리학자 오너스에 의해 처음 발견되었다. 일반적인 금속성 도체와 달리 초전도체는 임계 온도 이하에서 저항이 0이 되어 전류가 에너지 손실 없이 무한히 흐르며, 외부 자기장을 배척하는 마이스너 효과가 나타난다. 1986년 페로브스카이트 구조의 구리 산화물 세라믹 물질에서 90K(-183°C) 이상의 높은 임계 온도가 발견되어 이를 고온 초전도체라고 부른다. 고온 초전도체의 발견은 화학, 물리, 재료 과학 분야에서 많은 연구를 촉발했으...2025.05.08