초전도 전이 스트론튬 타이타네이트, 초전도성의 활용 12

스트론튬 타이타네이트의 초전도 전이: 획기적인 발견 소개 스트론튬과 산화티타늄으로 구성된 화합물인 티탄산스트론튬의 초전도 전이는 초전도 분야에서 중요한 돌파구를 마련했습니다. 이 기사에서는 취리히에 있는 IBM Rushlikon 연구소의 과학자 Gerd Binnig, Georg Bednorz 및 Alex Muller가 초전도성을 나타낼 수 있는 스트론튬 티타네이트 및 페로브스카이트 화합물의 잠재력을 탐구한 여정을 자세히 살펴봅니다. Gerd Binnig와 Georg Bednorz의 역할 Gerd Binnig는 …

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나노기술의 혁신 주사 터널링 현미경, 초전도성의 활용 11

주사 터널링 현미경: 나노 기술의 혁신 소개 주사 터널링 현미경(STM)의 개발은 나노 기술 분야에서 중요한 돌파구를 마련했습니다. 양자 역학적 터널링 원리에 기반한 이 놀라운 장비는 현미경에 혁신을 가져왔고 과학 연구의 새로운 가능성을 열었습니다. IBM 연구원인 J. Georg Bednorz와 K. Alex Muller는 STM의 발명에 중추적인 역할을 하여 궁극적으로 노벨상을 받았습니다. 이 기사는 나노기술의 세계에서 STM의 예상치 …

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고온 초전도체의 발견 베른트 마티아스, 초전도성의 활용 10

새로운 고온 초전도체 발견: Matthias에서 고온 혁신까지 소개 새로운 초전도체를 찾는 과정에서 Bernd Matthias와 그의 동료들은 전략적 접근 방식을 채택하여 획기적인 발견을 했습니다. 그들은 유망한 구조 유형을 식별하고 해당 구조 내에서 원자를 조작하는 데 중점을 두었습니다. 특히 A15 구조는 수많은 초전도체를 생성했습니다. Matthias는 관찰과 직관에 의존하여 거창한 이론에 의존하지 않고도 지속적으로 성공적인 결과를 이끌어내는 규칙과 …

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초전도체 니오븀, 초전도성의 활용 9

초전도체

니오븀: 초전도체 탐색 흐릿하고 부드러운 회색 금속인 니오븀은 1801년 영국 화학자 Charles Hatchett에 의해 발견되었습니다. 처음에는 columbium으로 명명되었지만 나중에 niobium으로 이름이 변경되었습니다. 이 원소는 모든 원소 중에서 가장 높은 전이 온도를 유지하므로 니오븀 합금을 초전도에 유용하게 만듭니다. 그러나 적합한 합금 구성을 찾는 것은 요소를 결합할 수 있는 수많은 방법으로 인해 도전 과제를 제시했습니다. 이 퀘스트에는 …

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양자간섭소자, 초전도성의 활용 8

양자간섭소자

조셉슨 효과와 초전도체 양자간섭소자에서의 응용 조셉슨 효과: 전압의 새로운 기준 조셉슨 효과의 주목할 만한 응용 중 하나는 전압에 대한 새로운 표준을 제공하는 능력입니다. 이전에는 전기화학 셀이 전압 교정을 위한 최고의 표준으로 사용되었습니다. 그러나 Josephson 접합 어레이는 이제 이러한 셀을 대체하여 최대 1/10^12의 매우 정확한 표준 볼트를 제공합니다. 조셉슨 효과는 전자의 전하 및 플랑크 상수와 같은 …

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파동함수의 위상, 초전도성의 활용 7

초전도에서 파동함수의 위상과 조셉슨 접합 Wavefunction 단계에서 얻은 통찰력 양자역학에 대한 표준적인 이해는 파동함수의 위상이 임의적이고 측정할 수 없는 양이라는 것을 암시합니다. 그러나 조셉슨의 획기적인 작업은 초전도체의 파동함수 사이의 위상 차이의 결과를 탐구함으로써 이 개념에 도전했습니다. 그는 서로 다른 위상 값을 가진 두 개의 초전도체를 얇은 비초전도체 장벽으로 가까이 가져왔을 때 한 초전도체에서 다른 초전도체로 …

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조셉슨 효과, 초전도성의 활용 6

조셉슨 효과 초전도 연구, 통합 및 발전 초전도 연구의 통합 기간 1960년대와 1970년대에 초전도 연구는 통합 단계에 접어들었습니다. BCS 이론과 Ginzburg–Landau 이론은 중요한 이론적 토대를 제공했으며, 이제 그 발견을 탐구하고 그들이 제기한 문제를 해결할 때였습니다. 이 기간은 1980년대 후반 초전도성에 대한 기존 개념에 도전하는 놀라운 돌파구의 전조 역할을 했습니다. 그러나 당시는 초전도성이 번성한 시기였으며 초전도성을 …

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힉스 입자, 초전도성의 활용 5

힉스 입자,초전도체의 피닝 효과 및 대칭 파괴 고정 효과 유형 II 초전도체에서 초전류가 흐를 때 전류와 와류 자체에 수직인 와류에 힘이 가해집니다. 이 힘은 와류 코어 내 정상 물질의 존재로 인해 소산을 일으켜 전기 저항을 유발합니다. 그러나 고정 효과는 이 문제에 대한 해결책을 제공합니다. 초전도체에 불순물을 도입함으로써 와류가 고정되어 전류가 가해질 때 와류의 움직임을 방지할 …

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유형 II 초전도체와 소용돌이 격자, 초전도성의 활용 4

상전이

소용돌이 격자, 유형 I 초전도체 Abrikosov는 수은, 납, 주석과 같은 전통적인 초전도체를 유형 I 초전도체로 분류하여 다음에 논의할 유형 II 초전도체와 구별했습니다. 유형 II 초전도체에서는 상황이 역전됩니다. 침투 깊이는 결맞음 길이를 초과하므로 자기장이 침투할 수 있는 상당한 에너지 이점이 있습니다. 결과적으로, 초전도 상태와 정상 상태 사이의 계면 형성이 유리해진다. 유형 II 초전도체는 풍부한 인터페이스가 특징입니다. …

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도전적인 초전도 합금 연구, 초전도성의 활용 3

게이지 불변성

초전도 합금 연구 소개 Oxford의 Mendelssohn, Cambridge의 Shoenberg, Leiden의 de Haas, Kharkov의 Shubnikov를 포함한 다양한 연구 그룹이 초전도 합금 연구에 착수했습니다. 합금은 순수 원소와 비교하여 다른 거동을 나타내며 일부 특정 합금은 상당히 높은 임계 자기장을 갖는 것으로 밝혀져 잠재적으로 초전도에 혁명을 일으킬 수 있습니다. 임계 필드가 높을수록 초전도체는 초전도 특성을 잃지 않고 더 큰 전류를 …

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