초전도체

(1)전기 저항과 임계 온도 일반적으로 저항을 갖는 상태를 상전도 상태라고 하며, 상전도 상태로부터 저항이 없는 초전도 상태로의 전이가 일어나는 온도를 전이 온도 혹은 임계 온도라고 한다. 상전도 상태에서 초전도 상태로의 전이는 임계 온도 부근에서 급격하게 이루어지며, 오네스가 4K 부근에서 초전도 상태를 발견한 이래 최근에 발견되는 고온 산화를 초전도체의 임계 온도는 질소의 액화 온도인 77K를 넘어서게까지 되었다. 임계 온도 이하에서 측정되는 전기 저항이 0이 되는지 혹은 매우 작게 되는지에 대한 여부는 논란이 많았다. 초전도체로 만든 솔레노이드로 초전도 상태에서 흐르는 전류의 감쇠와 관련된 자기장을 핵자기 공명(NMR)방법으로 정밀하게 측정해 본 결과, 초전도 전류의 감쇠 시간이 105년보다 더 길다는 결과를 얻었다. 따라서 실질적으로 초전도의 저항이 0이거나 거의 0(10-9Ω)에 가깝다고 할 수 있다. (2)임계 온도와 임계 자기장 임계 온도 이하의 온도에서 자기장이 크게 가해지면 초전도 상태가 사라지고 상전도 상태로 되돌아가며, 상전도 상태로 복원되기 시작할 때의 자기장을 임계 자기장이라고 한다. 임계 온도보다 충분히 낮은 온도로부터 온도를 올려가면 임계 자기장은 처음에는 별로 변화하지 않으나, 임계 온도에 가까워지면, 급속히 감소하여 임계 온도에서 제로로 되는 저항의 변화에 관계한다는 것이 밝혀졌다. 임게 온도와 임계 자기장 사이에는 다음과 같은 식이 성립한다.