초전도체 조사

용어설명
초전도 현상을 나타내는 물질. 원소로는 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 바나듐(V) 등 20여 종의 금속 원소, 합금으로는 니오브와 주석의 합금(Nb3S), 니오브와 게르마늄의 합금(Nb3Ge) 등이 실용화되어 있다. 그러나 이런 금속이나 합금 등이 초전도 상태가 되는 전이 온도는 최고로 절대 온도 23도(23K)이다. 최근 스칸듐(Sc), 란탄(La), 네오디뮴(Nd), 이트륨(Y) 등의 희토류 원소를 포함하는 금속 화합물이나 특수 자기 물질에서 금속이나 합금과 같은 극저온이 아닌 비교적 고온에서 초전도 현상이 일어난다는 사실이 발견되었다. 이 때문에 초전도 전이 온도를 더 한층 상승시켜서 상온에서 초전도 상태가 되는 물질을 발견하기 위한 연구가 세계 각국에서 활발하게 진행되고 있다. 현재까지 발견된 초전도 전이 온도의 최고치는 절대 온도 153도(153K)이며 앞으로 273K(＝0℃)에 가까운 240K가 달성될 것으로 전망되고 있다. 고온 초전도체의 개발이 실현되면 전기·전자 분야에서 광범위하게 응용될 것으로 기대된다. 고온 초전도체의 응용을 위한 연구 개발의 예로는 초전도체의 자기 효과(마이스너 효과)를 이용하는 자기 부상 철도, 완전한 전도체로서의 성질을 이용하는 대전류 지하 송전 케이블, 자계의 변환에 따라 초전도 성질을 상실하는 성질(초전도 유무)을 이용하는 디지털 소자 등을 들 수 있다. 고온 초전도 디지털 소자는 전압을 이용하는 디지털 소자 등을 들 수 있다. 고온 초전도 디지털 소자는 전압을 이용하는 반도체 소자와는 달리 초전도의 유무 또는 변환을 스위칭에 이용해서 수백 기가헤르츠(GHz) 또는 테라헤르츠(THz)급의 정보 전달 속도를 지니는 신기능 소자로서 대용량 초고속 교환기용 스위치나 대용량 초고속 컴퓨터 중앙 처리 장치(CPU) 등의 핵심 소자로서 사용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.
초전도체란 저항이 없이 전류를 통해주는 물질을 말합니다.
몇몇 금속, 또는 합금등이 절…