초록 ▼

□ 연구개요
초전도체가 무궁무진한 응용 가능성 및 응용 범위를 가지고 있음에도 불구하고, 실용화에 적합한 물질 개발에의 어려움으로 인해 아직까지 그 응용범위가 제한되어 있으며, 초전도임계특성 향상을 위한 수많은 노력에도 불구하고 현재 한계점에 도달해 있는 상황이다. 이에 본 과제에서는 이러한 한계점을 극복하고 초전도 임계특성을 향상시킬 수 있는 새로운 방안을 모색하고자, 고온초전도체를 매개하는 주요 원인으로 여겨지고 있는 반자성 전이를 이용한 임계특성 향상에 대한 연구를 진행하고자 한다. 이를 통해 철기반초전도체 등 고온초전도

□ 연구개요
초전도체가 무궁무진한 응용 가능성 및 응용 범위를 가지고 있음에도 불구하고, 실용화에 적합한 물질 개발에의 어려움으로 인해 아직까지 그 응용범위가 제한되어 있으며, 초전도임계특성 향상을 위한 수많은 노력에도 불구하고 현재 한계점에 도달해 있는 상황이다. 이에 본 과제에서는 이러한 한계점을 극복하고 초전도 임계특성을 향상시킬 수 있는 새로운 방안을 모색하고자, 고온초전도체를 매개하는 주요 원인으로 여겨지고 있는 반자성 전이를 이용한 임계특성 향상에 대한 연구를 진행하고자 한다. 이를 통해 철기반초전도체 등 고온초전도체가 가진 고유한 자성특성을 이용한 초전도임계특성 향상 법 제시 및 시료 합성을 하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제에서는 초전도와 공존하는 자성이 초전도임계특성에 끼치는 영향을 연구하고 이로부터 초전도 상 도표(phase diagram), 임계특성 향상 및 자속 꽂음 메커니즘 연구, 초전도성과 반강자성 스핀 요동이 공존하는 영역에서의 반강자성 스핀 요동과 볼텍스간의 상호작용에 관한 연구, 그리고 실험결과에 근거한 임계전류밀도 행태 설명을 위한 새로운 해석 방법을 제시하고 기존 모형을 수정 및 보완하는 것에 목표를 두었다. 하지만, 실험 진행시 예상치 않은 문제들로 인해 목표를 어느 정도 수정하게 되었으며, 이로 인해 무거운 페르미온계 초전도체, 철기반초전도체, 그리고 MgB₂에 대한 임계특성 및 임계특성을 이용한 초전도형성원리에 대한 연구에 집중하였다. 이로부터, 비정상초전도 형성원인이라 여겨지고 있는 양자요동(양자임계점)을 초전도 임계특성과 관련시킬 수 있었고, 이는 초전도현상과 양자요동과의 관계를 직접적으로 관찰할 수 있는 계기를 마련한 것이라 할 수 있다. 이를 인정받아 SCI 논문(Nature Communications)에 게재하였다. 또한, 철기반초전도체에서 전류를 이용하여 물질의 자성 및 초전도 특성을 제어할 수 있을 가능성을 제시하였고, 이 물질에 대한 연구결과는 3편의 SCI 논문(NPG Asia Materials 외 2편)에 게재하였다. 또한, 저에너지 이온 조사를 이용하여 MgB₂의 임계특성을 변화시킴으로써 임계특성 변화 연구에 대한 새로운 접근법을 제시할 수 있을 것이고, 이에 대한 연구결과를 투고 및 투고하기 위해 준비 중에 있다.

□ 연구개발결과의 중요성
(1) 양자임계점과 관련한 무거운 페르미온 초전도체 CeTMIn₅ (TM: Rh, Co)의 임계특성 연구: 초전도임계전류를 이용한 양자임계점에의 접근은 초전도현상과 양자요동과의 관계를 직접적으로 관찰할 수 있는 계기를 마련한 것이며, 비정상 초전도체의 형성원리를 풀 수 있는 직접적인 실마리를 제공한 것이다. 또한 초전도 응용에 가장 중요한 특성 중의 하나인 임계전류를 비정상 초전도의 전자쌍 매개 요인과 관계시킴으로써 초전도체의 응용 연구에도 새로운 전환점을 제시한 것이라고 할 수 있다.
(2) 철기반초전도체의 임계특성 연구: 인가해준 전류에 의해 강자성 크기가 변화하고 이로부터 초전도특성 제어가 가능하다는 연구결과는, 철기반초전도체에서 철의 역할을 이해하고 초전도-자성을 이용한 새로운 초전도 소재 개발의 가능성을 제공한 것이다.
(3) Irradiation을 통한 MgB₂의 임계특성 향상연구: 고품질의 MgB₂ 박막에 저 에너지를 이용한 이온 조사를 통해 이끌어낸 임계특성향상 및 이의 변화 요인에 대한 이해는 물질의 특성 제어에 새롭고 간단한 방향 제시가 가능할 것으로 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) 양자임계점과 관련한 무거운 페르미온 초전도체 CeTMIn5 (TM: Rh, Co)의 임계특성 연구 ... 6
• 2) 철기반초전도체의 임계특성 연구 ... 7
• 3) Irradiation을 통한 MgB2의 임계특성 향상 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 1) 양자임계점과 관련한 무거운 페르미온 초전도체 CeTMIn5 (TM: Rh, Co)의 임계특성 연구 ... 9
• 2) 철기반초전도체의 임계특성 연구 ... 9
• 3) Irradiation을 통한 MgB2의 임계특성 향상 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 10
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10