초전도 현상의 원리

소개

초전도 현상의 원리

목차

고온 초전도체       
초전도체의 종류
초전도체의 미래
새로운 초전도체의 발견
새로운 초전도체들의 특징들
고온 초전도체의 몇몇 성질
새로운 물질에서의 초전도의 원리
고온 초전도의 기술적 문제들

본문내용

제목 : 초전도 현상의 원리와 초전도체

초전도란 무엇일까? 1911년 초전도현상이 최초로 발견된 이후 많은 연구와 실험이 있었다. 오랫동안 초전도 현상은 특이하고 또한 복잡한 것으로 많은 과학자들의 관심을 받아왔다.
전류를 쉽게 흘려주는 물은 전기적 저항이 작아 도체라고 부른다. 대부분의 금속은 도체이고, 금속이 아닌 물질 중에서도 저항이 적어 도체로 분류되는 물질도 있다.
한편 전기의 흐름을 막을수 있는 물질을 부도체라고 한다. 또 반도체는 도체와 부도체의 성질을 지녔는데, 전자회로 분야에 널리 응용되고 있다. 초전도 현상은 영어로 superconductivity를 번역한 말이다. 초전도는 전기전도성이 특별히 좋은 전기적 저항이 적은 현상을 의미한다. 이 현상이 중요하게 된 이유는 어떤 물질에 전류가 흐르게 되면서 물질의 저항으로 인해 열이 발생하기 때문이다. 우리가 얼마만큼의 전류를 어떤 물질을 통해 멀리 전달하고자 할때는 이러한 도선의 저항이 문제가 된다는 것이다. 이러한 예는 발전소에서 생산된 전기가 구리도선을 따라 흐르면서 열로 많은 에너지가 손실되는 예로 알수있다. 하지만 초전도 현상이 일어나면 저항이 0이 되므로 저항으로 인한 열손실 없이 전류를 공급할수 있게 된다.
초전도 현상은 1911년 네덜란드의 온네스가 극저온 영역에서 수은의 전기저항의 온도 의존성을 조사하다 갑자기 전기저항이 제로가 되는 현상을 발견함으로써 알려졌으며, 당시 초전도 현상은 단순히 전기적 저항이 없는 완전도체라고만 믿었다.
(대부분의 금속은 -265~ -245℃ 정도의 낮은 온도에서 갑자기 저항이 0이 되며 이때 초전도체가 된다고 한다. 이러한 현상이 일어나는 온도를 임계온도라고 한다.)
1933년 마이너스와 오슨펠트는 초전도체에 외부 자기장을 가하더라도 어떤 자기장이 존재하지 않는 완전 반자성 성질을 가지고 있다는 사실을 발견한다. 완전한 반자성체의 성질을 띠는 것을 마이스너효과라고 부르고 이는 완전도체와 초전도체를 구분짖는 가장 중요한 특징이다.

참고자료

· 없음