고온초전도체 실험 레포트

소개

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목차

1. 실험 목표 ----------------------------------------p.3
2. 배경 이론 ----------------------------------------p.4
3. 실험 방법 및 진행 ----------------------------------------p.8
4. 실험 결과 및 분석 ---------------------------------------p.12
5. 오차 원인 및 고찰 ----------------------------------------
6. 참고문헌 --------------------------------------

본문내용

1.실험 목표

전자재료의 역할을 이해하고 세라믹 제조공정을 직접 체험하여 간단한 Y-based superconductor를 제조하고 소결체의 상분포와 미세구조를 평가하는 방법을 습득하며, 각종 측정기기를 다루어 봄으로써 전자재료의 분석 능력을 키워본다.

2.배경 이론

1) 초전도체의 기원

도체의 경우 온도가 증가하면 전기저항 역시 증가하여 전기가 잘 흐르지 않고, 온도를 감소시키면 저항이 작아져 전도가 잘 일어난다. 특히 온도를 극저온으로 감소시킬 때 전기저항이 0에 가까워지는 현상이 나타나는데 이를 초전도 현상이라 한다.
초전도체는 1911년 네덜란드 레이던대학의 물리학 교수 카멜린 온네스에 의해 처음으로 발견되었다. 그는 수은의 전기저항을 측정하는 실험을 하다가 절대온도 4.2K에서 저항이 갑자기 없어지는 현상을 발견했는데, 이를 초전도현상(Superconductivity)이라 이름 붙였다. 초전도현상이 나타나기 시작하는 온도를 임계온도라 하는데, 임계온도가 너무 낮으면 초전도체를 실용화하기 어려우므로 임계온도를 높이는 것이 중요한 문제로 대두되었다.

2)전기 저항과 임계 온도

초전도체가 되기 위한 적절한 조건에는 온도, 자기장, 전류 등이 있다. 상온에서 초전도성을 나타내지 않는 물질이 적절한 조건 하에서 초전도체로 변하는 것을 정상상태에서 초전도상태로의 전이라 하는데, 특히 열역학적인 초전도상태에서 초전도체가 외부자기장과 통전전류가 없는 상황에서 초전도성을 나타내는 최고의 온도를 임계전이온도라고 한다. 초전도 물질은 종류에 따라 고유의 임계전이온도를 가지며, 보통의 저온 초전도체들은 ~20K이하이다. 일반적으로 초전도 현상이 일어날 수 있는 상황은 3가지 기본조건인 온도, 자기장의 세기 및 전류밀도에 따라 달라진다. 만약 이 3가지 중 하나라도 범위를 벗어나게 되면 초전도체는 상전도체로 상전이하게 되는데 이를 Quench라고 한다.

참고자료

· 위키피디아 /네이버 지식백과
· 액상반응법에 의한 YBa2CuO7-X 초전도체의 형성과 물리적 특성에 관한 연구 - 박태동
· (알기 쉬운) 초전도와 응용 - 김영해, 기전연구사
· 초전도공학 - 한병선, 동일출판사
· 21세기의 물질을 탐구한다 - 전중소이
· Y2O3-BaO-CuO계의 상평형 논문
· 산화물 고온초전도체 Y1Ba2Cu3Oy의 상변화