고온초전도체의 이해(I)

전문가 제언

○ 20년 전 세계적으로 과학기술계는 물론이고 매스컴을 통해 일반인들에게도 큰 관심의 대상이었던 구리산화물 고온초전도체가 발견되었다. “제2의 전기의 발견”, “제3의 산업혁명”이라고 불리던 고온초전도체 연구의 열기는 현재는 많이 수그러진 상황이다.

○ 그동안 전자공학의 기본재료인 반도체 연구에 버금가는 연구비와 노력이 고온초전도 연구에 투입되었다. 액체질소에서 작동하는 초전도 전력케이블, 변압기, 대형선박용 모터 등이 제작되어 시험 중이다. 일상생활에서 고온초전도 제품을 볼 수 있는 상황에 이르기까지는 요원하더라도 에너지 분야를 시작으로 고온초전도 시대가 올 것은 의심의 여지가 없다.

○ 고온초전도체는 여러 개의 원소로 구성된 구리산화물이므로 초전도 기본 메커니즘의 규명이 어렵다는 사실은 처음부터 알려져 있었다. 그럼에도 불구하고 그간 논란의 대상이던 고온초전도체의 전하 나르개가 대부분 홀(hole)이며 스핀요동이 전자쌍의 인력의 주요 원인이라는 것과 이방성이 강한 d파 초전도가 유리하다는 점에서는 어느 정도 의견일치가 이뤄지고 있다.

○ 고온초전도의 기원을 설명하는 데 이제는 게이지이론(gauge theory)까지도 동원되고 있다. 이런 관점에서 보면 고온초전도 이론 연구는 단순히 이 물질의 높은 임계온도와 강한 이방성 등을 설명하는 것 이상으로 물질의 근본적인 문제와 연관되어 있다고 할 수 있다. 이 문제의 해결은 더 높은 Tc의 초전도체 탐구와 직접적인 관련이 있을 뿐만 아니라 확실한 노벨상감이라는 의견이 지배적이다.

○ 가장 단순한 초전도체인 금속 수은의 초전도를 발견한 후 50년이 지나서야 모두가 수긍하는 이론이 정립된 것을 고려하면 지난 20년 간은 너무 짧은 기간이라는 생각이다. 아직 갈 길이 멀다.

저자

Yoji Koike

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2006

권(호)

45(7)

잡지명

Materia Japan

과학기술
표준분류

재료

페이지

527~534

분석자

박*철

분석물

• 고온초전도체의 이해(I).pdf [238,043 byte]

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