고온 초전도체 란?
고온 초전도체 (HTS)는 헬륨의 액체 상태 온도 이상의 초전도 전기적 특성을 나타내는 물질입니다. 화씨 약 -452 ° ~ -454 ° (섭씨 -269 ° ~ -270 °)의이 온도 범위는 초전도도의 이론적 한계로 여겨졌습니다. 그러나 1986 년 미국 연구원 Karl Muller와 Johannes Bednorz는 구리를 기반으로 한 고온 초전도체 화합물 그룹을 발견했습니다. 이트륨 바륨 구리 산화물 (YBCO 7) , 란타늄 스트론튬 구리 산화물 (LSCO) 및 수은 구리 산화물 (HgCuO)의 변형과 같은 이들 큐 레이트는 -256 ° 화씨 (-160 ° C)의 높은 온도에서 초전도성을 나타냈다.
뮬러와 베드 노즈의 발견으로 1987 년 노벨 물리학상이 두 연구원 모두에게 수여되었지만 분야는 계속 발전했다. 2008 년 진행중인 연구는 산화철 철 비소, LaOFeAs와 같은 철과 비소 원소를 기반으로 초전도성을 나타내는 새로운 종류의 화합물을 생산했습니다. 일본의 재료 과학 연구원 Hideo Hosono가 -366 ° F (-221 ° C)의 온도 범위에서 고온 초전도체로 처음 시연했습니다. 세륨, 사마륨 및 네오디뮴과 같은 철과 혼합 된 다른 희귀 원소는 초전도 특성을 나타내는 새로운 화합물을 만들었습니다. 2009 년 현재 고온 초전도체에 대한 기록은 탈륨, 수은, 구리, 바륨, 칼슘, 스트론튬 및 산소로 만든 화합물로 달성되었으며, -211 ° 화씨 (-135 ° C)에서 초전도성을 나타냅니다.
2011 년 현재 고온 초전도체 연구 분야의 초점은보다 우수한 화합물의 재료 과학 공학이었습니다. 초전도 물질에 대해 -211 ° F (섭씨 -135 ° C)의 온도에 도달했을 때, 액체 질소 존재하에 그 품질을 검사 할 수있었습니다. 액체 질소는 많은 실험실 환경에서 일반적이고 안정적인 구성 요소이며 -320 ° F (-196 ° C)의 온도에 존재하므로 신소재의 테스트가 훨씬 실용적이고 널리 퍼졌습니다.
초전도 기술이 재래식 사회에 이익을 얻으려면 여전히 실온에 근접한 재료가 필요합니다. 초전도체는 문자 그대로 전기 흐름에 대한 저항을 제공하지 않기 때문에 전류가 초전도 와이어를 거의 무한정 통과 할 수 있습니다. 이를 통해 모든 전기 요구에 대한 전력 소비 속도를 줄이고 표준 전자 기술에 비해 이러한 장치를 매우 빠르게 만들 수 있습니다. 강력한 자석은 저렴한 자기 부상 열차, 의료 응용 분야 및 융합 에너지 생산에 사용할 수있게됩니다. 또한, 그러한 초전도체 기술은 2011 년에 존재하는 것보다 데이터를 처리 할 때 잠재적으로 수억 배 더 빠른 양자 컴퓨터의 개발을 포함 할 수있다.