루테늄구리산화물의 초전도성과 자성

전문가 제언

○ 구리산화물 고온초전도체(HTS: High Temperature Superconductor)는 1986년에 발견된 이래로 물리학을 비롯한 과학기술분야에서 유례없이 많은 연구가 수행되었다.

○ HTS 연구의 동기는 무엇보다도 다방면의 응용가능성 때문이다. 전기에너지에 기반을 둔 현대사회에서 초전도체의 장점은 더 이상 말할 필요가 없다. 아울러 HTS의 기본 메커니즘 규명은 응집물질물리학에서 해결되어야 할 가장 어려운 과제중의 하나이다.

○ HTS는 최소 네 개의 원소로 구성된 구리산화물이므로 복잡한 구조와 특성을 갖고 있으며 종류가 수백 종이 넘는다. 기본이 절연체인 산화물이 갖는 물리적 특성과, 세라믹이므로 다루기 힘든 특성이 응용을 목표로 하는 공학자에게 많은 난제를 제공하지만 기본 원리를 찾으려는 물리학자에게도 악몽과 같다.

○ 루테늄구리산화물은 RuSr2GdCu2O8(Ru1212)을 비롯하여 여러 파생된 상(phase)이 초전도성을 보여준다. 특히 자성(磁性)이 초전도성과 공존한다는 점이 관심의 대상이다. 금속초전도체의 경우, 작은 양의 자성물질만 들어가도 전자쌍을 파괴하여 초전도성이 사라진다.

○ 여러 HTS에서 초전도성과 반강자성(反强磁性)이 공존하는 예가 있다. 그렇더라도 루테늄구리산화물의 경우는 특이하다. 아직 최적의 합성조건을 찾지 못하고, 많은 실험에서 요구하는 크기의 단결정을 성장하지 못한 상황이므로 앞으로 할 일이 많다.

○ 루테늄이 희귀금속이고 초전도 임계온도(Tc)를 비롯한 물성이 응용분야에서 관심을 가질 대상은 아니다. 그러나 물리학적으로 흥미로운 물질이며 HTS의 기본 메커니즘 규명에도 도움이 될 것이다. 앞으로도 더 높은 Tc와 새로운 특성을 가진 HTS의 발견이 기다려진다.

저자

Piotr W Klamut

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2008

권(호)

21

잡지명

Superconductor science and technology

과학기술
표준분류

재료

페이지

1~13

분석자

박*철

분석물

• 루테늄구리산화물의 초전도성과 자성.pdf [248,743 byte]

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