[논문]YBCO의 자기 저항 특성

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The magnetic properties in YBCO superconducting materials were studied. In the measurement of I-V properties, it was cleared that the mechanism of magnetic properties could not be explained by using conventional flux theory. By changing the density of external magnetic flux, changes in current voltage characteristics in which a superconducting material were also measured. The results showed that the magnetic flux is generated by a vortex current which circulates around the vortex with a sense of rotation opposite to that of the diamagnetic screening surface current. When the external magnetic field was applied to the superconducting magnetometer, some regions of the magnetometer will be destroyed, especially the weak link regions and the defect regions.

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 자기저항효과를 극대화 시키기 위하여 초전도 디바이스 수동 소자의 전류 전압 특성을 실험하여 간단한 초전도 전자소자의 응용가능성을 정성적으로 설명하고자 한다.
초전도 특성의 향상을 위하여는 고가의 나노급의 원료분말이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 초전도체의 생산단가를 낮추고자 화학적 방법으로 초전도체 분말을 제조 하였고 이 분말을 사용하여 초전도 시편을 제작 하였다. 화학 액상법은 균일하고 미세한 입자의 전구체의 합성이 가능한 특징이 있다.
초전도후막의 결정입계에 기인한 자기저항 효과를 측정하여 이 효과를 응용한 초전도 소자의 가능성을 설명하였다. 초전도 후막 시편의 전기적 특성은 외부 자계 및 초전도 시료에 트랩 된 자속의 상호 작용으로 인하여 약 결합 부분이 파괴되어 발생하는 현상으로 생각 할 수 있다.

제안 방법

9%의 고순도 분말을 선택 하였다. 초전도 분말을 합성하고자 양이온 비가 Y:Ba:Cu=l:2:3이 되도록 조성을 설정한 다음 칭량된 분말을 건식 혼합기를 사용하여 균일한 혼합이 이루어지도록 1시간 동안 혼합하였다. 혼합된 원료분말을 질산에 용해한 후, 시트르산 수화물 (CeHsOy - H₂O, 특급시 약, 함량 61%) 및 에 틸렌글리콜 ((CH₂OH)2, 특급시약, 순도 99.
초전도 분말을 합성하고자 양이온 비가 Y:Ba:Cu=l:2:3이 되도록 조성을 설정한 다음 칭량된 분말을 건식 혼합기를 사용하여 균일한 혼합이 이루어지도록 1시간 동안 혼합하였다. 혼합된 원료분말을 질산에 용해한 후, 시트르산 수화물 (CeHsOy - H₂O, 특급시 약, 함량 61%) 및 에 틸렌글리콜 ((CH₂OH)2, 특급시약, 순도 99.5%)을 첨가하였다. 시트르산 및 에틸렌글리콜은 출발 원료중에 포함되는 금속이온의 총원자가수 및 polymer상 화합물의 최적비에 대응하는 필요량을 첨가하였다.
5%)을 첨가하였다. 시트르산 및 에틸렌글리콜은 출발 원료중에 포함되는 금속이온의 총원자가수 및 polymer상 화합물의 최적비에 대응하는 필요량을 첨가하였다. 혼합용액을 마그네틱 교반기에 놓고 약 90℃의 온도에서 2~3 시간 가열 각반 하여 하여 초전도 전구체 분말을 합성 하였다.
혼합용액을 마그네틱 교반기에 놓고 약 90℃의 온도에서 2~3 시간 가열 각반 하여 하여 초전도 전구체 분말을 합성 하였다. 합성 된 전구체는 탈수 중합 반응을 일으키며 폴리중합 반응을 촉진시켜 최적의 혼합분말의 화합반응 효과를 개선하였다.
HC₁ 과 H2O2의 혼합 용액에서 MgO(lOO) 기판을 세척하여 기판 표면의 불순물을 제거하였다. 합성한 미세 입자를 기판 위에 도포 하여 열처리하는 방법을 이용하여 약 두께 lum의 후 막을 제작 하였다.
HC₁ 과 H2O2의 혼합 용액에서 MgO(lOO) 기판을 세척하여 기판 표면의 불순물을 제거하였다. 합성한 미세 입자를 기판 위에 도포 하여 열처리하는 방법을 이용하여 약 두께 lum의 후 막을 제작 하였다.
온도에 따른 전기저항의 변화를 측정하기 위하여 초전도체의 전기저항을 측정하였다. 전류 및 전압 단자는 접촉저항을 줄이기 위하여 인듐을 전극 재료로 사용하였고, 전류를 인입하는 리드선으로는 Cu를 사용하였다.
본 초전도 후막 시편에 정 전류를 흘리면서 인가 자계의크기에 따른 전기 저항의 변화를 측정하였다. 그림 2와 같이 초전도 소자에 흘리는 전류를 30 mA라고 하면 저항 zero의 상태에서부터 인가자계가 15 G 되는 곳에서 저항이 발생하며 자계의 증가와 더불어 초전도 소자의 저항은 급격하게 증가한다.

대상 데이터

초전도 원료 분말 합성에 사용된 분말은 Y2O₃, BaCCh와 CuO 분말이었으며, 99.9%의 고순도 분말을 선택 하였다. 초전도 분말을 합성하고자 양이온 비가 Y:Ba:Cu=l:2:3이 되도록 조성을 설정한 다음 칭량된 분말을 건식 혼합기를 사용하여 균일한 혼합이 이루어지도록 1시간 동안 혼합하였다.
화학 프로세스에 의하여 합성된 초전도 전구체분말을 MgO(lOO) 기판을 이용하여 초전도 후막 시료를 제작하였다. HC₁ 과 H2O2의 혼합 용액에서 MgO(lOO) 기판을 세척하여 기판 표면의 불순물을 제거하였다.
전기저항을 측정하였다. 전류 및 전압 단자는 접촉저항을 줄이기 위하여 인듐을 전극 재료로 사용하였고, 전류를 인입하는 리드선으로는 Cu를 사용하였다.
특성을 나타낸다. 본 초전도시료의 결정구조는 c 축으로 정렬된 YBaCuO 초전도상이 관측되었다.

성능/효과

본 초전도 후막 시편의 온도변화에 따른 전기저항 특성은 약 95k에서 저항이 낮아지며 85k 부근에서 전기저항이 소멸되는 특성을 나타낸다. 본 초전도시료의 결정구조는 c 축으로 정렬된 YBaCuO 초전도상이 관측되었다.

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