두 종류의 철계 초전도체에 대한 압력 효과

전문가 제언

○ 2008년에 일본에서 발견된 철(Fe)계 초전도체는 여러 면에서 초전도분야의 연구자들을 놀라게 하였다. 우선 임계온도(TC)가 약 50K이어서 비교적 높다는 점과 강자성체인 Fe을 포함한 화합물이라는 것이 예상외이다. 또한 구성성분인 희토류 원소와 알칼리희금속 등을 같은 성질의 원소로 치환하면 수 백, 수천 종의 합성이 가능하다.

○ 1987년 구리산화물 고온초전도체(HTS)인 YBa2Cu3O7의 발견 이후 연이어 Bi계, Hg계 등 수 백종의 HTS가 합성되었다. 그리고는 20년 간 잠잠하다가 철계가 발견된 것이다. 더 높은 TC의 HTS 탐색 경쟁이 다시 시작된 듯하다.

○ 이 논문에서는 대표적인 철계 초전도체의 압력효과에 대한 연구결과를 소개한다. TC를 향상시키기 위해 화학적 치환과 같은 효과를 주면서도 화학적 방법보다 시료의 순수성, 방향성 등에서 제어가 가능한 고압방법은 초전도 연구에 많이 이용된다. 특히 철계 초전도체의 압력효과는 구리산화물에서보다 더욱 두드러지는 것이 특색이다.

○ 고압장치는 다이아몬드의 합성을 비롯하여 산업계에서도 많이 사용되지만 기초과학 실험실 규모에서 고압시설을 갖추기는 쉽지 않다. 그렇더라도 철계 초전도체의 개발에 필수적인 장비이며, 어쩌면 꿈의 초전도체라고 할 수 있는 상온 초전도체 발견에 지름길인지도 모른다.

○ 철계 초전도체에 대한 국내 연구는 활발하지 못하다. 구성성분에 비소(As)와 같은 독성 원소가 포함된 것도 문제이지만 고압시설을 비롯한 국내 초전도 기초연구의 기반이 취약한 점도 간과할 수 없다.

○ 초전도체의 기본 특성이 에너지, 교통 등 여러 응용분야에서 뛰어나므로 언젠가는 결실을 맺을 것이다. 아직 초전도분야에서 해결되어야 할 문제가 많으므로 기초연구에 좀 더 주력해야 하며 그런 관점에서 고압 연구시설이 더 필요하다.

저자

Athena S Sefat

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

74(12)

잡지명

Reports on Progress in Physics

과학기술
표준분류

재료

페이지

124502001~124502014

분석자

박*철

분석물

• 두 종류의 철계 초전도체에 대한 압력효과.pdf [260,638 byte]

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