고온초전도[high critical temperature superconduction, HiTc]

고온초전도[high critical temperature superconduction, HiTc]

 

초전도현상은 그 산업적 응용을 사이에 둔 최대의 문제점이 극저온으로 냉각하지 않으면 안되었다. 그리고 보다 고온에서 초전도가 되는 재료의 발견이 계속되어 왔다.

 

그러나 1911년 수은에 대해 초전도가 발견된 것은 겨우 20K(Nb3Ge)뿐이었다. 그런데 1986년에 IBM 취리히연구소의 베드놀츠와 뮐러에 의해 30K의 (La1-x Bax)2CuO4가 발견되는 것이나, 산화물계의 연구가 격렬한 경쟁을 수반하여 정력적으로 이루어지는데 사실 임계온도의 향상은 대단한 것이었다. 1977년의 도달점은 Hg Ba2Ca2Cu3Oy인 135K이다(상압).

이들 산화물고온초전도체 구조의 특징은 CuO2가 2차원적으로 확대되고 거기에 초전도전자가 모여있는 초전도층과, 그 사이의 캐리어공급층 또는 블록층(초전도층이 2차원적인 것을 유지하기 위한)으로 이루어지는 층상구조이다.

 

현재 실용단계에 있는 것으로는 액체질소～액체헬륨 사이에서 전류리드, 냉동기직결형전자석이 있고, 실용화를 목표로 하는 것으로는 액체질소온도에서 자기부상, 플라이휠, MRI, 자기실드, 액체질소～액체헬륨 사이에서는 초전도전자석, 또 액체헬륨의 온도에서는 초고자계전자석, 1GHz NMR 등이 있다.