[자연과학]산화물 초전도체의 특징과 제조법, 성형법

최초 등록일
2000.09.15
최종 저작일
2000.09
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목차

* 초전도 현상이란?
* 산화물 초전도체의 특성
* 산화물 초전도체의 제조법
* 산화물 초전도체의 성형법
- 선재 제작법
- 박막 제작법

본문내용

초전도 현상이란?

도선에 전기를 흘려 보내면, 도선에서 전기의 흐름을 어렵게 하는 물질의 작용을 받는다. 이것을 전기저항이라 한다. 그런데 절대 0도(-273℃) 부근의 어떤 낮은 온도 이하가 되면 수은이나 납,납 주석, 아연 등 여러 금속의 전기 저항이 0이 된다. 이와 같은 현상을 초전도 현상이라 한다.
예를 들어 니오브 티탄 합금의 경우, 절대온도 9.5도(-263.5℃) 이하에선 머리카락 굵기의 도선에 강한 전류를 흘려보내도 타지 않는다. 따라서 이런 합금으로 전자석을 만들면 아무리 무거운 객차라도 공중으로 띄워 올릴수가 있는 것이다.
금방 예를 든 니오브 티탄 합금처럼 초전도 현상을 발현하는 물체를 초전도체라 한다. 여기서는 산화물 초전도체의 특징과 제조법, 성형법에 대해 설명한다.

산화물 초전도체의 특성

산화물 초전도체는 금속계 초전도체와 비교하여 초전도 전류를 운반하는 캐리어농도가 낮고 코히어런스(coherence) 길이가 짧은 것이 지적되고 있다. 또 La계 및 Y계 각각에 대하여 결정 구조에 따라 초전도 특성의 이방성이 있다. 산화물 초전도체는 Nb₃Sn,Nb₃Ge 등의 금속계 초전도체에 비해 현저하게 높은 Tc(온도)와 Hc₂(상부 임계 자계)를 가지고 있다. 단 산화물 다결정체에서는 다음에 설명하는 것과 같은 결정 이방성에 의해 Hc2가 저하된다. 한편 금속계 초전도체에 있어서도 전위망 결정 입계 등 격자 결함이나 조직상의 결함이 임계 전류특성에 직접적인 영향을 가진 것이 알려져 있다. 그러나 산화물 초전도체에 있어서는 아직 Jc와 조직 결함의 관련을 정량적으로 논의 할 수 있도록 연구가 진전되어 있지 않다. 소결체 또는 분말법으로 시험 제작된 선재에는 공극이 많고 그 Jc는 10000A/㎠ 정도로 금속계 실용재료와 비교하여 약 2~3자리 낮다. 그러나 증착법으로 제작한 단결정 반막에서는 10000000A/㎠급의 특성이 이미 보고되어 있다.

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