초전도체?

전기 저항이 0Ω이 되는 초전도 현상과 외부 자기장에 반자성을 띄는 마이스너 효과가 있는 물질을 의미한다.

 

초전도 현상

초전도(超傳導) 현상은 어떤 물질을 특정 임계 온도(critical temperature, Tc) 이하로 냉각시켰을 때 그 전기 저항이 정확하게 0이 되고 내부 자기장을 밀쳐내는 현상을 가리킨다. 

초전도 현상은 1911년 네덜란드의 물리학자 오너스(Heike Kamerlingh Onnes, 1853-1926)가 처음 관찰하였다. 

이 초전도 현상은 1957년 BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer) 이론으로 설명되었다. BCS 이론으로 설명되는 초전도체를 전통적(conventional) 초전도체라고 부른다.

 

BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer) 이론

오너스가 발견한 초전도 현상에 관한 최초의 성공적인 미시적 이론으로, BCS는 이 이론의 세운 세 사람의 이름에 따온 것이다. 초전도체의 역사 부분 참조. 이 이론에서 초전도성은 두 개의 전자가 쿠퍼 쌍(Copper pair)을 만들어 이동하는 것으로 설명되었다. 쿠퍼 전자쌍은 원자 내부의 전자쌍과 같이 가깝게 존재할 필요가 없는, 길게는 수백 nm 떨어진 전자가 결합한 것인데, 이 결합에는 포논(phonon)이라고 부르는 격자 운동이 연관되어 있다. 이 결합은 매우 약하여 온도가 높아지면 깨지는데, 결합이 깨지는 온도가 초전도성이 사라지는 임계 온도이다. 고온 초전도체는 BCS 이론으로 설명할 수 없다.

초전도체 위의 자석 부상}

 

파일:마이스너 효과 p1390048.jpg - Wikimedia Commons