고온 초전도체: 두 판 사이의 차이

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'''고온 초전도체'''는 전통적인 초전도체 이론인 BCS이론을 따르지 않는 흔히 30 K 이상의 온도에서도 초전도성을 보이는 물체를 말한다.
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== 역사 및 종류 ==

=== 최초의 고온 초전도체: 구리계 초전도체 ===

1986년까지 물리학자들은 BCS 이론에 의하면 30 K 이상에서 초전도성을 보이는 것이 불가능하다고 믿었다. 그러나 1986년 [[조안네스 게오르그 베드노르즈|베드노르즈]](Johannes Georg Bednorz)와 [[칼 알렉산더 뮬러|뮬러]](Karl Alexander Müller)는 [[란타늄]] 구리계 [[페롭스카이트]] 물질에서 초전도를 발견하였으며 그 임계 온도는 35 K이었다.<ref>{{cite journal | author = J.G. Bednorz and K.A. Mueller | title = Possible high T<sub>C</sub> superconductivity in the Ba-La-Cu-O system | journal = Z. Phys. | volume = B64 |issue=2 | pages = 189–193 | year = 1986 | doi = 10.1007/BF01303701 }}</ref> (이들은 이 연구로 1987년 노벨상을 수상하였다.) 잠시 후에 [[우]](M. K. Wu) 등이 란타늄을 [[이트륨]]으로 치환하여 [[YBCO]]를 만들었는데, 그 임계온도가 92 K에 이르렀다. 이것은 냉각제로 사용되는 [[액화 질소]]의 기화점인 77 K보다 높은 온도라는 점에서 중요한 것이었다.<ref>{{cite journal | author = M. K. Wu, J. R. Ashburn, C. J. Torng, P. H. Hor, R. L. Meng, L. Gao, Z. J. Huang, Y. Q. Wang, and C. W. Chu | title = Superconductivity at 93 K in a New Mixed-Phase Y-Ba-Cu-O Compound System at Ambient Pressure | journal = Physical Review Letters | year = 1987 | volume = 58 | pages = 908–910 | doi = 10.1103/PhysRevLett.58.908 <!--Retrieved from CrossRef by DOI bot-->}}</ref> 이것은 상업적으로 중요한데 왜냐하면 액화 질소는 원재료 걱정없이 값싸게 어디서나 생산할 수 있으며 [[액체 헬륨]]을 수송할 때 나타나는 문제점인 고체 에어 플러그 등의 문제에서 자유롭기 때문이었다. 그 이후로 많은 다른 구리계 초전도체가 발견되었으며, 이 물질들이 보이는 초전도에 대한 이론적 설명은 [[응집 물질 물리]] 분야의 가장 도전적인 과제가 되었다.

=== 기타 초전도체 ===

약 1993년부터, 가장 높은 임계 온도를 가지는 초전도체는 탈륨, 수은, 구리, 바륨, 칼슘, 산소로 구성된 세라믹으로서 임계온도가 T<sub>c</sub>=138 K 였다.<ref>{{ cite journal | author = P. Dai, B. C. Chakoumakos, G. F. Sun, K. W. Wong, Y. Xin and D. F. Lu | title = Synthesis and neutron powder diffraction study of the superconductor HgBa<sub>2</sub>Ca<sub>2</sub>Cu<sub>3</sub>O<sub>8+δ</sub> by Tl substitution | journal = Physica C:Superconductivity | volume = 243 | year = 1995 | pages = 201–206 | doi = 10.1016/0921-4534(94)02461-8 | issue = 3-4 }}</ref>

2008년 2월에는 철에 기반을 둔 고온 초전도체가 발견되었다.<ref name=Hoso2008> {{cite journal
| title = Superconductivity at 43 K in an iron-based layered compound LaO<sub>1-x</sub>F<sub>x</sub>FeAs
| author = Hiroki Takahashi, Kazumi Igawa, Kazunobu Arii, Yoichi Kamihara, Masahiro Hirano, Hideo Hosono
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== 고온 초전도체의 특징 및 메커니즘 ==

=== 유사 갭 ===

=== 대칭성 ===
기본적으로 d-wave 대칭성을 따른다고 본다.

2009년 4월 17일 (금) 03:30 판

고온 초전도체는 전통적인 초전도체 이론인 BCS이론을 따르지 않는 흔히 30 K 이상의 온도에서도 초전도성을 보이는 물체를 말한다.

역사 및 종류

최초의 고온 초전도체: 구리계 초전도체

1986년까지 물리학자들은 BCS 이론에 의하면 30 K 이상에서 초전도성을 보이는 것이 불가능하다고 믿었다. 그러나 1986년 베드노르즈(Johannes Georg Bednorz)와 뮬러(Karl Alexander Müller)는 란타늄 구리계 페롭스카이트 물질에서 초전도를 발견하였으며 그 임계 온도는 35 K이었다.[1] (이들은 이 연구로 1987년 노벨상을 수상하였다.) 잠시 후에 우(M. K. Wu) 등이 란타늄을 이트륨으로 치환하여 YBCO를 만들었는데, 그 임계온도가 92 K에 이르렀다. 이것은 냉각제로 사용되는 액화 질소의 기화점인 77 K보다 높은 온도라는 점에서 중요한 것이었다.[2] 이것은 상업적으로 중요한데 왜냐하면 액화 질소는 원재료 걱정없이 값싸게 어디서나 생산할 수 있으며 액체 헬륨을 수송할 때 나타나는 문제점인 고체 에어 플러그 등의 문제에서 자유롭기 때문이었다. 그 이후로 많은 다른 구리계 초전도체가 발견되었으며, 이 물질들이 보이는 초전도에 대한 이론적 설명은 응집 물질 물리 분야의 가장 도전적인 과제가 되었다.

기타 초전도체

약 1993년부터, 가장 높은 임계 온도를 가지는 초전도체는 탈륨, 수은, 구리, 바륨, 칼슘, 산소로 구성된 세라믹으로서 임계온도가 Tc=138 K 였다.[3]

2008년 2월에는 철에 기반을 둔 고온 초전도체가 발견되었다.[4][5] 도쿄 공업 대학의 히데오 호소노(Hideo Hosono)와 동료들은 란타늄-산소-불소-철-비소 화합물 (LaO1-xFxFeAs), 즉 oxypnictide에서 초전도를 26 K에서 발견하였다. 이어진 다른 그룹의 연구는 LaO1-xFxFeAs의 란타늄을 세륨, 사마륨, 네오디뮴, 프라세오디뮴 등의 다른 희토류로 치환하였을 때 임계 온도가 52 K까지 높아짐을 발견하였다. 이와 유사한 AFe2As2구조를 가진 철-비소 기반 초전도체 또한 보고되었다. 전문가들은 다른 계열의 초전도를 연구함으로서 구리계 초전도체에 대한 이론도 이끌어 낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.

고온 초전도체의 특징 및 메커니즘

유사 갭

대칭성

기본적으로 d-wave 대칭성을 따른다고 본다.

  1. ↑ J.G. Bednorz and K.A. Mueller (1986). “Possible high TC superconductivity in the Ba-La-Cu-O system”. 《Z. Phys.》 B64 (2): 189–193. doi:10.1007/BF01303701. 
  2. ↑ M. K. Wu, J. R. Ashburn, C. J. Torng, P. H. Hor, R. L. Meng, L. Gao, Z. J. Huang, Y. Q. Wang, and C. W. Chu (1987). “Superconductivity at 93 K in a New Mixed-Phase Y-Ba-Cu-O Compound System at Ambient Pressure”. 《Physical Review Letters》 58: 908–910. doi:10.1103/PhysRevLett.58.908. 
  3. ↑ P. Dai, B. C. Chakoumakos, G. F. Sun, K. W. Wong, Y. Xin and D. F. Lu (1995). “Synthesis and neutron powder diffraction study of the superconductor HgBa2Ca2Cu3O8+δ by Tl substitution”. 《Physica C:Superconductivity》 243 (3-4): 201–206. doi:10.1016/0921-4534(94)02461-8. 
  4. ↑ Hiroki Takahashi, Kazumi Igawa, Kazunobu Arii, Yoichi Kamihara, Masahiro Hirano, Hideo Hosono (2008). “Superconductivity at 43 K in an iron-based layered compound LaO1-xFxFeAs”. 《Nature》 453: 376–378. doi:10.1038/nature06972. 
  5. ↑ Adrian Cho. “Second Family of High-Temperature Superconductors Discovered”. ScienceNOW Daily News. 
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