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도전성 세라믹스의 전개와 그 응용 -코발트 산화물계를 중심으로-

전문가 제언: ○ 마그네타이트로 대표되는 도전성 천이금속산화물에 대한 전기 전도성의 연구가 정식 무대에 등장한 것은 최근의 일로, 이제까지 천이금속산화물의 응용이라고 하면 콘덴서, 페라이트자석 등 전도성이 나쁠수록 실용성이 높은 재료로서 인식되어 왔다.

– 그러나 최초의 고온초전도체가 Cu 산화물계에서 발견된 1986년 이후 현재는 주변의 천이금속산화물을 이용하는「강상관 전자계」의 특징을 살린 각종 일렉트로닉스의 개발이 급속히 진행되고 있으며, 향후 자기부상열차, 고해상도 MRI 등에 필수적인 초전도 강력자석 및 자기장 센서 중 초고감도인 초전도양자간섭장치(SQUID) 등의 제작 등이 가능한 최첨단 소재이다.

○ 일본 NIMS 연구진에 의한 본 연구의 주된 성과는 소프트화학 합성법을 구사하여 처음으로 Co 산화물계 초전도체를 발견했으며, 초전도체의 조성과 구조 해석을 통해 정확한 조성 Nax(H3O)zCoO2·yH2O를 규명함과 동시에 결정 구조의 정밀 해석에 성공했다.

– 또한 Co의 가수를 일정하게 유지한 채로 Na+이온과 H3O+이온의 비(z/x)를 바꾸어 초전도 상도를 작성하여, 그 상도 내에 비초전도체인 자성상이 초전도 영역을 분단하는 형태로 존재한다는 것을 처음으로 분명히 함으로써, 이 계의 초전도의 작용기전이 종래형과는 달리 자기적인 상호작용을 근간으로 하고 있을 가능성을 강하게 시사하고 있다.

저자: Eiji TAKAYAMA-MUROMACHI, Hiroya SAKURAI
자료유형: 학술정보