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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
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무기화학실험 A High-Temperature Superconductor 결과보고서2025.01.181. 초전도체 초전도체는 임계 온도(Tc) 이하로 냉각되었을 때 전기저항이 완전히 사라지는 물질을 말한다. BCS 이론에 따르면 cooper pair가 특정 속도로 나아가고 있을 때 둘 중 한 개의 전자가 저항을 받아도 전자쌍으로서는 전기저항을 받지 않아 속도가 떨어지지 않는다. 초전도체는 제1형과 제2형으로 구분되며, 제2형 초전도체에서는 자기부상 현상이 나타난다. 2. 고온 구리 산화물 초전도체 고온 구리 산화물 초전도체는 뒤틀려 있거나 산소가 결핍된 여러 층의 페로브스카이트(perovskite) 구조로 설명할 수 있다. BCS...2025.01.18
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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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전자기 유도를 이용한 무한동력장치에 관한 연구2025.05.111. 열역학법칙 열역학 제0법칙, 제1법칙, 제2법칙, 제3법칙에 대해 이해할 수 있다. 열역학법칙에 따르면 무한동력장치는 불가능하지만, 열역학법칙을 배제한다는 가정하에 무한동력장치를 고안해보고 열역학법칙이 적용될 때 무한동력장치에 가깝게, 에너지 소모가 가장 적으면서도 한 번 사용한 에너지를 다시 사용하는 방향으로 장치를 고안해보는 것이 이번 연구의 목표이다. 2. 초전도체 초전도체는 특정 온도 이하에서 전기저항이 0이 되는 물질이다. 초전도체를 이용하면 저항을 0으로 만들 수 있어 열에너지 손실을 완전히 막을 수 있다. 따라서 ...2025.05.11
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고체전해질 결과레포트2025.05.051. 고체전해질(Cu2HgI4) 이번 실험에서는 Cu2HgI4(copper(Ⅰ) tetraiodomercurate(Ⅱ))를 합성하고, 상변화에 따른 색과 전기 전도성의 변화를 관찰했다. Cu2HgI4는 결정격자 결함을 갖고 있는 tetragonal unit cell 구조이며, 67℃에서 붉은색에서 보라색으로 변화한다. 이는 구조 변화에 기인하는데, 낮은 온도에서는 Cu+와 Hg2+층이 분리되어 I-이온층 사이에 싸여있지만 높은 온도에서는 양이온들이 자유롭게 움직이고 사면체 공간에 무작위로 채워져 불규칙한 큐빅 구조로 상변화가 일어난...2025.05.05
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통합과학 세부능력 및 특기사항 예문2025.05.111. 초전도체 저온 초전도체의 점점 수효가 늘어나고 있어 향후 제조 과정의 간략화와 가격 인하 등의 과제 해결이 필요하다고 주장함. 특히 고온 초전도체의 경우 현재 실용화를 위한 1차 단계로서 높은 임계전류를 갖는 제조공정과 가공 기술의 개발에 중점을 두고 있다고 함. 국가적 차원의 협력만 있으면 전망이 밝고 이러한 초전도 기기의 응용은 에너지 절약 및 첨단기술로서 엄청난 파급효과를 갖기 때문에 세계 각국에서 국가 주도 정책으로 추진하고 있으므로 초전도체가 상용화되면 미래를 바꿀 혁신적인 소재가 된다는 것을 인식하고 이를 정리하여 ...2025.05.11
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산화환원적정 I2법 결과보고서2025.01.171. 산화-환원 적정: I2법 이번 실험은 아이오딘 적정법을 이용하여 분석물의 함량을 구해보는 실험이다. 표준화와 정량을 하는 것까지 총 4번의 적정을 한다. 녹말 지시약은 종말점이 바로 나타나기 때문에 주의해서 적정해주는 것이 좋다. 이번 적정실험에서도 뷰렛을 적정용액으로 한 번 씻어주지 않아 이에 따른 오차가 좀 발생했을 것이다. 2. Iodometry를 이용한 구리 정량 Iodometry는 간접 아이오딘 적정법으로 구리가 든 시료에 과량의 I-를 첨가하여 아이오딘을 싸이오황산용액으로 적정하게 된다. 처음 시료를 묽힐 때 구리가...2025.01.17
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[통합과학 세특 보고서 추천] 의약 성분의 체내 운반체 역할을 하는 풀러렌 탐구 보고서2025.01.281. 풀러렌 풀러렌은 탄소 원자가 5각형과 6각형으로 이루어진 축구공 모양으로 연결된 분자이다. 주로 탄소 원소 60개가 축구공 모양으로 결합하여 생긴 탄소의 크러스터 C60을 말한다. 12개의 5각형, 20개의 6각형으로 이루어져 있다. 풀러렌은 다이아몬드를 능가하는 단단함을 가지고 있을 뿐만 아니라 고온과 고압에도 견딜 수 있다. 또한 특이한 전기적 반응을 일으키는데, 다른 물질과 어떻게 결합했는가에 따라 도체, 반도체, 초전도체의 기능을 한다. 또한 원자 크기가 매우 작기 때문에 이용도가 그 어느 물질 보다 높을 수 있다. 또...2025.01.28
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재료공학기초실험_SEM 전자현미경 원리 및 시편준비(2)_세라믹분말관찰2025.05.081. 주사전자현미경(SEM) 원리 및 시편 준비 본 실험에서는 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 재료의 미세구조를 관찰하는 방법을 학습한다. 세라믹재료의 파단면 형상, 기공의 존재, 분말의 입자 크기, 표면형상 및 평균 결정립 크기를 조사하기 위한 시료의 준비방법을 실습하고, 주사전자현미경 관찰 및 사진 분석을 통하여 세라믹스의 미세구조에 대한 일반적인 이해를 얻는다. 2. 시편 준비 과정 시험편의 준비 과정은 다음과 같다: (1) 시험편의 절단 - 카본 테잎 위에 분말을 떨어뜨려 준비. 소결체의 경우에는 단면 분석을 위해 시험편을...2025.05.08
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