비등방성 압력효과의 평가와 응용

전문가 제언

○ 물성 측정에서 압력은 온도와 더불어 외부 환경 파라미터로 널리 이용된다. 방향성을 가진 점에서 압력은 자기장과 같이 비등방성 특성을 측정하는데 특히 유용하다. 일반적인 고압장치는 정수압을 발생시킨다. 측정시료에 균일한 압력이 가해지도록 압력 용기와 압력 매체에 주의를 기울어야하며, 부속장치가 복잡하고 다양한 기술을 수반한다.

○ 이 논문에서는 한 방향으로 압력을 가하는 1축성(軸性) 압력 장치의 개요와 실험 예를 소개한다. 1축성 압력장치는 정수등방압력장치와 비교하여 훨씬 단순하다. 물성 측정을 위해 ㎜급의 단결정이 필요하고 압력도 1㎬을 넘지 않는 단점이 있으나 측정가능한 물성의 폭이 넓다는 장점도 있다.

○ 측정 예로 소개된 동산화물 고온초전도체는 25년 전에 발견되어 전 세계를 떠들썩하게 했던 세라믹 재료이다. 지금은 선재를 비롯하여 전력기기와 교통, 통신 분야의 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 아직 이물질의 기본 메커니즘은 안개에 가려있다. 금속 초전도체와 달리 이방성이 강한 층상구조로 되었으며, 도핑 정도에 따라 반강자성 상과 공존하는 상그림이 복잡하기 때문이다. 일축성 압력효과가 이 물질의 기본 메커니즘 규명에 중요한 역할을 할 것으로 기대한다.

○ 또 다른 측정사례인 철을 기저로 하는 초전도체도 층상구조를 가진다. 이 물질은 초전도 임계온도(Tc)가 예상외로 높다는 점에서는 동산화물과 비슷하지만 강자성체를 포함하므로 물성이 많이 다르다. 1축성 압력효과를 통하여 두 물질의 유사성과 차이를 비교함으로써 이 물질들의 초전도 메커니즘에 대한 실마리를 찾을 가능성이 있다.

○ 고압은 인조 다이아몬드의 합성 등과 관련하여 산업계에서도 널리 이용된다. 하지만 일반적인 고압장비는 고가이며 다루기가 어렵다. 장치개발이 연구의 수준을 나타내는 경우가 많아 더 높은 압력을 얻으려는 노력이 계속된다. 1축성 압력장치는 비교적 낮은 압력에서 다양한 물성을 측정할 수 있으므로 기초연구에는 적절한 장비라고 판단된다.

저자

Takao Sasagawa

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

46(5)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

408~412

분석자

박*철

분석물

• 비등방성 압력 효과의 평가와 응용.pdf [249,303 byte]

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