XRD를 이용한 Bi-Sr-Ca-Cu-O계 산화물 초전도체 만들기 실험 보고서

목차

1. 서론
2. 실험절차
3. 결과 및 데이터 값 계산
4. 느낀점

본문내용

1. 서 론
초전도란 어떤 종류의 금속이나 합금, 화합물의 온도를 낮추어 나가면 어느 온도에서 전기저항이 급격히 0이 되는 현상이다. 1911년에 네덜란드의 물리학자인 카멜린 온네스에 의해서 발견되었다. 그는 그림에 보는 바와 같이 액체 헬륨에 담군 수은의 전기저항이 절대온도 4.2K에서 4.15K 사이에서 측정할 수 없을 만큼 작아지는 것을 발견했다. 이처럼 상전도 상태에서 초전도 상태로 천이하는 온도를 임계온도라고 한다.
1911년에 초전도가 발견된 이래로 임계온도는 불과 19도 상승한데 불과했다. 그러나 1986년에 산화물 초전도체가 발견된 다음부터는 예상을 뛰어 넘는 임계온도의 상승이 이어지고 있다. 1986년 4월, 스위스 IBM 츄리히연구소의 베드노르츠와 뮬러는 La-Ba-Cu-O계의 산화물에서 절대온도 13K에서 저항이 0이 되고 30K에서 저항의 급격한 감소를 나타내는 것을 발견했다. 같은 해 11월에는 이 현상이 더욱 높은 온도(임계온도 Tc=37K)에서도 일어나는 것을 일본 도쿄대학의 다나까 교수 그룹에 의해서 밝혀졌다. 이것이 돌파구가 되어 산화물 초전도체의 연구가 세계적으로 전파되어 예상을 훨씬 초월하는 속도로 전개되었다. 그 후, 1987년 미국 휴스턴대학의 츄에 의해서 액체 질소온도를 훨씬 웃도는 92K의 임계온도를 갖는 Y-Ba-Cu-O계의 산화물이 발견되고, 이 계에서 임계온도는 123K까지 상승했다. 현재까지 같은 계로 정력적인 연구가 추진되어 최고 338K(65℃)에서 저항이 0이 되는 것이 관측되었지만 마이스너 효과의 확인, 안정성, 재현성 면에서 문제가 있어 완전하게 초전도를 확인하는데 까지는 이르지 못하고 있다. 그러나 실온 초전도의 가능성을 제시하였으므로 금후 더욱 격심한 개발 경쟁이 절개될 것으로 예상된다. 산화물 초전도체의 금후의 연구 개발 방향은 아래와 같다.
(1) 임계온도를 높인다.
(2) 임계 전류밀도를 높인다.
(3) 단결정을 만들어 특성을 상세하게 조사한다.
(4) 선재로 가공한다.

참고자료

· 없음