MgB2에 대한 방사선 효과- A15 초전도체와 비교

전문가 제언

○ 2001년에 발견된 MgB2의 초전도 임계온도(Tc)는 39K이다. 현재 의료기기인 자기공명영상장치(MRI)와 입자가속기 등에 사용되는 NbTi(9K) 나 Nb3Sn(18K) 보다 월등히 높다. 특히 액체헬륨과 같은 값비싼 저온 냉매를 사용하지 않고, 저온냉동기로 냉각할 수 있어 편리하다. MgB2는 결정구조와 특성이 이미 잘 확립된 BCS이론으로 설명할 수 있다는 이점도 있다.

○ 이미 PIT방법으로 제조한 선재가 상용화되었으며, 1T 수준의 자석도 제작되었다. 저자기장용 MRI와 고자기장이 필요 없는 초전도전력케이블, 초전도변압기 등에 응용가능성이 높다.

○ 초전도체에 방사선을 조사(irradiation)하면 결함이 생겨 특성이 변한다. 대개의 경우, 특성이 나빠지지만 때로는 상부임계자기장(Hc2)처럼 향상되는 경우도 있다. 결함이 자기선속을 고정시키는 피닝 중심 역할을 하기 때문이다.

○ 여기서는 α입자 또는 중성자를 쐰 MgB2의 초전도특성을 체계적으로 조사하고, 그 결과를 기존의 A15 초전도체(Nb3Sn, V3Si, Ng3Ge)와 비교하였다. A15은 10T 이상의 고자기장 발생에 사용되는 화합물초전도체이다.

○ MgB2와 A15는 모두 포논중재에 의한 전자쌍 형성이 기본 메커니즘인 BCS형 초전도체이다. MgB2는 전자계에 두 개의 띠와 그에 따른 두 개의 에너지 간격(energy gap)을 갖는다는 점이 특이하다.

○ 방사선 조사량에 따른 Tc, 에너지 간격 등을 환산 값(reduced value) Tc/Tc0, 2Δ(0)/kBTc로 표시하면 MgB2와 A15의 거동이 대부분 일치한다. 상세한 부분에서 약간의 차이는 MgB2의 전자 띠구조가 매우 복잡하다는 것을 의미한다.

○ 방사선 조사 효과는 MgB2를 핵융합장치나 우주환경에서 사용할 때 중요하므로 앞으로 많은 연구가 필요하다.

저자

M Putti, R Vaglio, J M Rowell

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2008

권(호)

21

잡지명

Superconductor science and technology

과학기술
표준분류

재료

페이지

1~25

분석자

박*철

분석물

• MgB2에 대한 방사선 효과.pdf [272,415 byte]

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