초전도체의 이해

소개글

초전도체에 대해서 알아보자.
초전도체의 원리에 대해서 알아보자.
초전도체의 특성에 대해서 알아 볼 수 있다.
초전도체의 발견배경에 대해서 알아 볼 수 있다.

목차

초전도체 기본 특성
초전도체 발견 당시 배경
초전도체의 발견
초전도체 연구사
초전도체의 종류

본문내용

초전도체 발견 당시 배경
1800년대 후반 냉각 기술의 발전
금속의 전기저항이 극저온 상태에서의 현상을 궁금
산소(90.2K), 질소(77.3K), 수소(20.5K)의 액화에 성공
낮은 온도까지의 냉각이 가능 → 극저온에서 금속의 저항을 알아낼 수 있는 정도로 낮은 온도는 아님
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1908년 Heike Kamerlingh-Onnes의 헬륨 액화 실험 성공으로 냉각기술 발달
액체 헬륨으로 온도를 4.15K(-268.85℃)까지 내릴수 있게 됨
금(Au)과 백금(Pt)의 저항을 극저온에서 측정 → 고순도 금속인 수은(Hg)로 교체 실험
초전도체 발견 당시 배경
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1911년 Kamerlingh-Onnes가
4.2K 부근 수은 저항이 0이 되는
것을 발견
초전도체 발견을 1911년 4월 학회 발표
→ 1913년 노벨 물리학상 수상



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다음은 초전도체가 발견했을 당시 배경을 살펴보겠습니다. 1800년대 후반에 냉각 기술이 점차 발전하면서 금속의 전기저항이 극저온 상태에서 어떤 현상을 보일 지가 궁금해 했습니다. 냉각 기술의 연구로 산소, 질소, 수소의 액화에 성공하였고 낮은 온도까지의 냉각이 가능했습니다. 하지만 이 온도는 금속의 저항의 변화를 볼 정도로 낮은 아니었습니다.
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그러나 1908년에 오네스의 헬륨 액화 실험의 성공으로 냉각 기술이 더욱 발달하였습니다. 이 액체 헬륨으로 온도를 절대온도 4.15도까지 내릴 수 있게 되었습니다. 오네스는 극저온을 얻는 것이 목표가 아닌 극저온에서 금속의 저항 변화가 궁극적인 목표였기 때문에 금속을 액체헬륨으로 온도를 낮춰 실험을 했습니다. 처음에는 극저온에서 금과 백금의 저항을 측정하였으나 불순물로 인해 정확한 측정이 힘들었습니다. 그래서 불순물 정제가 쉬운 수은으로 교체하여 실험하였습니다.
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오네스가 수은으로 교체하여 실험을 반복한 끝에 1911년에 최초로 4.2K 부근에서 수은의 저항이 0이 되는 것을 발견하였습니다. 이 옆에 사진이 오네스의 사진입니다. 간략하게 소개하자면 네덜란드 사람, 키르히호프연구실에서 일했음. 그 해 4월에 학회에 발표하였고 1913년에 노벨상을 받았습니다. 이 그래프가 온도에 따른 수은의 저항 특성입니다. 이 지점의(가르키면서) 온도가 약 4.2K이며 이때 저항이 0이

참고 자료

없음