[공학]초전도체

소개

초전도체란, 완전 도체의 성질과 내부의 자기장이 "0"인 성질을 지닌다. 내가 초전도체를 택한 이유는 여러 가지가 있지만 현재에도 계속하여 연구하고 있다는 것과 초전도체란 무엇인가에 대하여 자세히 알지 못하기 때문에 초전도체란 무엇인가 알아보고 싶어서였기 때문이다.

목차

1.초전도체의 발견과 역사
2.초전도체의 원리[B.C.S 이론]
3. 초전도체의 성질
4.초전도체의 종류
5.초전도체의 응용 분야

본문내용

1.초전도체의 발견과 역사

1.1. 초전도체의 발견
초전도현상의 역사는 20세기 초에서부터 시작한다. 아직 상대성이론이나 양자역학 등 현대물리가 태어나기 전인 18세기 말부터 시작된 가스의 액화연구는 상온의 여러 가지 기체 중 비등점이 수소보다 낮은 헬륨의 액화만을 남겨 두고 있었는데 1907년 네덜란드의 라이덴대학 물리학 교수 카멜린 온네스는 자신이 직접 만든 장치로 헬륨의 액화에 성공함으로써 4.2K의 저온물리학이 싹트게 된다. 그 당시 겨우 체계가 세워지고 있던 이론고체물리학에 있어서 가장 큰 관심거리는 극저온에서의 금속의 저항이 어떻게 될 것인가 였다. 카멜린 온네스는 곧바로 당시 제조기술로써는 가장 고순도로 만들 수 있었던 수은의 전기저항을 측정하였다. 결과는 예상을 뒤엎고 4.2K에서 전기저항이 사라져 버린 것이다. 그것은 약 85년 전인 1911년의 일이다. 카멜린 온네스는 이 새로운 현상을[초전도(Superconductivity)]라고 이름 붙였다.

1.2. Onnes의 초전도체의 발견 과정
까이에트 등의 업적에 의해 남겨진 영구가스의 액화가 가능하게 되었다. 특히 공기의 액화는 공기에서 산소와 질소를 분리하는 유효한 방법으로 큰 공업적 가치를 지니고 있기 때문에 압축과 팽창할 뿐만 아니라, 작은 구멍을 통해 가스를 흘릴 때 냉각이 생기는 Joule - Tomson 의 효과 등의 기술이 도입되어 대량의 공기 액화도 가능하게 되었다. 이 실험에서 액체 공기의 끓는점은 78.8K임을 알았다. 1898년 영국의 드와르(Dewar)는 쉽게 액화 할 수 있게된 액체 공기로 수소 가스를 냉각, Joule - Tomson 효과를 이용하여 처음으로 수소 액화에 성공하였다. 이 실험을 통하여 액체수소의 끓는점은 20K임이 밝혀졌다. 이 기지에서 오네스는 대량의 액체 공기를 생성할 수 있는 공기 액화의 제조부터 시작하였다. 다음에는 수소액화기의 제작에 착수하여 1906년에는 수소 액화기를 만들어 냈다. 이것을 토대로 하여 영구가스 헬륨이 유리 보온병 속에서 액체가 되어서 조용히 끓고 있는 것을 발견했다.


※ 참조 - 수소 액화기 [아래의 그림]

참고자료

· 없음