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NTIS 바로가기초전도와 저온공학 = Superconductivity and cryogenics, v.15 no.2, 2013년, pp.19 - 24
김준성 (포항공과대학교 물리학과)
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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철계 초전도 물질은 어떤 공통된 결정 구조를 가지고 있는가? | 2008년 LaFeAsO1-xFx에서 처음 초전도성이 발견된 이래 [1] 고온 초전도성을 보이는 다양한 철계 층상구조물 군이 보고되어왔다.(그림 1참고) [2-8] 철계 초전도 물질은 FePn (Pn = As, P) 또는 FeCh (Ch = Se, Te) 으로 이뤄진 2차원 금속층이 적층된 공통된 결정 구조를 가지고 있으며, Fe 층에서 반강자성과 고온초전도성이 발현되는 것으로 알려져 있다 [2]. 철계 초전도체의 다양성은 FePn 또는 FeCh 층 사이에 삽입된 전하주입층의 종류가 바뀌기 때문에 생기는데, 이 전하주입층은 알칼리 토류 금속으로 이뤄진 단원소층에서부터 [3] 두꺼운 페로브스카이트 구조의 산화물 층에까지 이른다 [7-9]. | |
철계 초전도체의 다양성은 무엇 때문에 생기는가? | (그림 1참고) [2-8] 철계 초전도 물질은 FePn (Pn = As, P) 또는 FeCh (Ch = Se, Te) 으로 이뤄진 2차원 금속층이 적층된 공통된 결정 구조를 가지고 있으며, Fe 층에서 반강자성과 고온초전도성이 발현되는 것으로 알려져 있다 [2]. 철계 초전도체의 다양성은 FePn 또는 FeCh 층 사이에 삽입된 전하주입층의 종류가 바뀌기 때문에 생기는데, 이 전하주입층은 알칼리 토류 금속으로 이뤄진 단원소층에서부터 [3] 두꺼운 페로브스카이트 구조의 산화물 층에까지 이른다 [7-9]. (그림 2참고) 그동안 서로 다른 삽입층에 따라 반강자성이나 초전도성질을 연구함으로서 철계 초전도체의 초전도성의 원인을 규명하고, 초전도 특성을 최적화 하는 주요 인자가 무엇인지를 규명할 수 있다. | |
페르미 준위에 전자의 성질을 띤 페르미면과 정공의 성질을 띤 페르미면 여럿이 공존하게 되는 이유는 무엇인가? | 앞서 언급한 것과 같이 철계초전도체의 초전도성질이 결정구조에 민감한 것은 철계초전도체의 독특한 전자구조와 밀접한 관련이 있다. 철계초전도체의 전자구조는 Pn (또는 Ch)와 공유결합을 하는 Fe의 3d 전자띠가 페르미면에 복잡하게 걸쳐있는 반금속 형태의 전자구조를 띤다 [13-15]. 따라서 페르미 준위에 전자의 성질을 띤 페르미면과 정공의 성질을 띤 페르미면 여럿이 공존하게 된다. |
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