MgB2의 초전도도(Superconductivity in MgB2)

전문가 제언

□ 초전도채의 연구개발에서 가장 관심을 끄는 두 가지 중요한 점은 얼마나 높은 Tc로 상승시킬 수 있느냐 하는 것과 그 초전도도의 메커니즘을 규명하는 것이다. BCS 이론 초전도체들로 알려진 금속 간 초전도체 및 산화구리를 포함하지 않는 초전도체들에서 그 초전도성 전이온도인 Tc는 그 최고한계가 30K영역으로 알려졌다.

□ Akimitsu 등이 산화구리도 포함되지 않은 금속간화합물 MgB2가 Tc= 39K의 전이온도를 갖는 초전도체를 발견한 것은 새로운 2성분 금속간화합물 초전도체를 개발한 것으로 엄청난 세계적 관심사이다. 그 결정구조는 AlB2형의 공간군 P6/mmm인 육방정계로 특성붕소 하니컴(honeycomb) 판들이 Mg삼각판들-같은 층간삽입 된 흑연사이에 끼워진다.

□ MgB2의 Tc는 BCS-이론의 금속초전도체보다 월등하게 높기 때문에, 수많은 실험과 이론적 계산이 그것들에 대하여 수행되었고, 또한 MgB2의 초전도성 메커니즘도 집중적으로 논의되어왔다. 그 초전도도는 BCS-형 포논-매개 된 짝지음에 의해 주로 설명되었다. 붕소 2D층의 금속본성에 초점을 맞추고 붕소원자들의 고 진동수들과 강한 전자-포논상호작용의 존재로 그 높은 Tc가 보증된다.

□ 턴넬링 측정에서 그들은 다중 갭 구조를 관찰했다. 그 가장 큰 갭 값 2△=17~19meV는 강한-상호작용 초전도도를 나타내는 그 비 2△/kBTc=5 ~5.6에 달한다. 이 11B-NMR분석과 PES데이터간의 불일치는 MgB2가 다중-갭 구조를 갖는다는 것을 암시한다. 여러 가지 분광학적 측정들로 초전도성 갭(△)에 대한 여러 가지 보고들을 리뷰 했고, 이 MgB2의 초전도성 상태를 이해하는데 중요한 비등방성 파라미터(ϒ)에 대한 연구도 소개되었다.

□ Tc가 낮은 금속도 아니고 d-전자를 갖는 산화구리를 포함하는 높은-Tc 초전도체도 아닌 MgB2는 BCS-이론 금속간화합물 또는 합금 초전도체에 해당한다. 종래의 금속간초전도체의 그 Tc는 30K영역으로 한정되었으나 MgB2의 Tc=39K의 발견은 이 분야 초전도성 물질의 Tc를 상승시킬 수 있다는 새로운 회기적인 가능성을 제시한 것이다.

□ Akimitsu 등의 연구내용을 정확히 이해하고 이를 기초로 하여 Tc가 더욱 높은 MgB2 또는 유사한 초전도성물질들을 창의적으로 합성한다. 또한 다양한 분광분석법들로 그 초전도체시스템의 구조분석과 특성 규명하여 정확한 초전도성 메커니즘을 포함하는 새로운 초전도이론을 정립함은 물론 그들의 초전도도특성들을 활용할 수 있는 실용화까지 겸하는 선구적 연구개발에 전망이 밝다.

저자

Akimitsu, Jun; Muranaka, Takahiro

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2003

권(호)

388-389

잡지명

Physica C: Superconductivity and Its Applications (Amsterdam Netherlands)

과학기술
표준분류

재료

페이지

98~102

분석자

여*현

분석물

• MgB2의 초전도도.pdf [192,876 byte]

이미지변환중입니다.