특이한 형태의 초전도성 생성 '상온 초전도체' 기술 개발: 하버드 대 검증 New Way to Make High-Temperature Superconductors—with a Twist

러트거 대학-뉴브런즈윅 연구팀

검증 새로운 실험 하버드 대 펠리 김 수행

연구원들이 고온의 초전도체를 만들 수 있는 새로운 방법을 개발했다.

이론은 과학자들이 가능하다고 생각하지 않았던 방법으로 물질을 비틀기 위한 과정을 개발하는 것을 도울 때 현실이 된다

러트거 대학-뉴브런즈윅 과학자들로 구성된 국제적인 팀은 널리 연구된 종류의 고온 초전도체를 만들고 조작하는 새로운 방법을 개발했다.

이 기술은 이전에는 달성할 수 없었던 물질에서 특이한 형태의 초전도성을 생성할 수 있는 길을 열어줄 것이다.

초전도체는 임계 온도까지 냉각되면 저항이나 에너지 손실 없이 전기를 전도할 수 있다. 이러한 물질들은 전류가 무한히 흐르게 하면서 완전한 전도성 상태를 달성할 수 있기 때문에 수십 년 동안 물리학자들의 흥미를 끌었다. 그러나 대부분의 초전도체는 절대영도보다 몇 도 높은 매우 낮은 온도에서만 이러한 특이성을 나타내므로 비현실적이다.

사이언스에 발표된 이 새로운 연구는 러트거즈 예술과학대학 물리천문학부 부교수인 제디아 픽슬리가 이끄는 러트거즈 팀의 이론적 계산에서 비롯된 실험에 대해 설명하고 있다.

이 실험은 당시 러트거스 재료 이론 센터의 박사 후 연구원이었던 픽슬리와 파벨 볼코프의 예측을 확인시켜주었다. 픽슬리와 볼코프(현재 코네티컷 대학)가 기초적인 양자 물리적 행동을 나타내기 위해 고안한 수학 모델을 기반으로 한 이러한 예측은 컵레이트 초전도체가 특정 구성과 다양한 각도에서 근접하게 배치될 경우 어떻게 행동할지를 예측했다.

초전도체는 오늘날 이미 사용되고 있다. 1970년대부터, 과학자들은 자기공명영상장치(MRI) 기계의 작동에 필요한 강력한 자기장을 생성하기 위해 초전도 자석을 사용해왔다. 이 기술을 사용한 자기부상열차는 1980년대에 소개되었다. 보다 최근에는, 과학자들은 싱크로트론과 가속기와 같은 실험장치에서 전자빔을 가이드하기 위해 초전도 자석의 힘을 이용했다.

미래에 과학자들은 초효율 전력망, 초고속·에너지 효율이 높은 컴퓨터 칩, 심지어 양자 컴퓨터까지 새로운 종류의 초전도 물질로 전력을 공급받는 세상을 상상하고 있다.