전자전기물성 : 초전도체 (1) - 발견 및 기본원리

강의자료는 http://cafe.naver.com/elecstein 에서 받아 보실 수 있습니다. 반갑습니다. 이번시간은 초전도체 발견 및 기본원리에 대해 살펴보는 시간을 갖도록 하겠습니다. 초전도체는 온네스라는 과학자에 의해 최초로 발견됩니다. 이는 헬륨 액화 기술의 도입으로 가능한 실험이 되겠습니다. 상온에서 액체상태로 존재하는 수은금속을 극저온으로 냉각시켜 전기장을 걸어주었더니 저항이 0인 현상을 발견하게 되었습니다. 이후 마이스너 오센펠트에 의해 초전도체의 완전 반자성 효과가 발견되었으며 이는 이후 런던 형제의 런던 방정식에 의해 증명됩니다. 침투깊이는 약 100nm 정도가 되겠습니다. 1종 초전도체 에서는 일정 자기장 이상 걸어주게 되면 초전도 현상이 사라져서 일반금속 영역으로 진입하게 되고, 2종 초전도체에서는 초전도체에서 Vortex영역 그 다음 일반금속영역으로 진입하게 됩니다. 1957년 BCS 이론이 발표되면서 초전도체에서 저항이 0이 되는 이유에 대해 양이온의 격자에너지 진동(포논)과 전자간의 관계로 이를 증명해 냅니다. 극저온 상태에서는 전자쌍(쿠퍼쌍)의 결합을 양이온의 포논(일종의 에너지)이 깰 수 없어서 쿠퍼쌍들이 군집을 이루게 되고 더불어 전자는 산란(Scattering)하지 않으므로 줄열을 거의 내지 않게 되는 것입니다. 부족한 강의 시청해 주셔서 감사합니다.