HTS의 기제를 바라보는 새로운 관점
영국의 Aberdeen 대학의 연구진의 연구 결과 구리와 루세늄(Ru)을 포함하고 있는 새로운 구조의 화합물이 고온 초전도성(HTS)의 기제를 밝히는데 새로운 방향을 제시할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 연구 결과 HTS의 기제는 실제로 결정격자와 큰 관련이 있다는 것을 알게 되었다. 이 발견은 HTS의 이론을 정립하는데 큰 돌파구가 될 것으로 보인다.
연구팀의 리더인 Abbie Mclaghlin은 “우리는 미래에 중요하게 될 멋진 물리적 특성을 보이는 재료에 관심이 있습니다. 특히 자성과 같은 흥미로운 특성을 가진 층 진 재료의 합성이라든지 초전도성이 층마다 다른 층간 재료에 관심이 있습니다. 이렇게 되면 이 두 현상이 어떻게 서로 경쟁하는지 관찰하는 것이 가능해지는데, 그 자체가 새로운 물리학적 관찰이 되는 것입니다.”라고 설명하였다. 이 새로운 화합물은 다양한 유용한 특성을 보인다. 예를 들어, 음의 자기 저항이 극저온에서 발견되기도 한다. 이러한 특성을 보이는 재료는 자기장 안에서 큰 전기 전도도를 보이며, 현재 컴퓨터의 저장 장치로 사용되고 있다.
저온에서, 이 화합물은 음의 열팽창 성질을 보인다. 대부분의 물질은 온도가 올라가면 팽창을 하지만 이 새로운 화합물의 경우는 그렇지 않다. 음의 열팽창은 매우 특이한 현상이며 전자공학에서부터 치의학까지 그 활용범위가 넓다. Edinburgh와 Cam
bridge 대학에서 이 프로젝트에 대한 추가적인 공동 연구가 진행 중이다. (ACB)

이트륨계 고온초전도 선재
종래 대비 2.5배 갱신하는 선재성능 실현
超傳導工學硏究所(SRL)는 名古屋 고온초전도 선재 개발 센터가 이트륨계 고온초전도선재에서 임계전류와 선재 길이 누적에서 5만 1940암페어미터로 미국 사(社)가 가진 종래기록을 약 2.5배 갱신하는 선재성능을 실현했다고 밝혔다. 성막온도의 정밀제어와 종래의 3, 4배의 고속성막기술로 212미터의 길이에 걸쳐서 245암페어의 고임계 전류를 실현했다. 이것으로 이트륨계 선재에서도 구체적인 응용전개에 길이 열렸다고 한다.
SRL은 후지크라와 공동으로 작년 5월에, 멀티플룸 멀티턴(MPMT)법이라는 독자의 고온초전도 박막을 형성하는 펄스 레이저 증착(PLD로, 88암페어×217미터에서 1만 9100암페어미터의 선재성능기록을 수립했다. 이번에 MPMT법으로 다시 각 턴의 성막온도를 정밀하게 제어함과 동시에 후막화를 꾀하기 위하여 고속성장을 실현하여 임계전류의 대폭 향상을 달성했다. 5월에 SRL, 후지크라가 기록달성한 직후인 8월에는 미국 벤처인 슈퍼 파워가 107암페어×207미터에서 2만 2055암페어미터의 기록을 세웠다. SRL은 經濟産業省의 ‘초전도응용기반기술연구개발’ 계획으로 이 연구를 추진하고 있는데, 이번의 성과는 05년 말까지의 개발목표 4만 암페어미터를 미리 달성한 이외에 미국 에너지 省의 같은 개발계획의 06년 말까지의 개발목표 3만 암페어미터조차 능가한 것이 된다.
현재, 고온초전도 선재의 응용개발은 비스마스계가 선행하여 실용화되어 있다. 그러나 비스마스계에 비해 이트륨계는 강자장에서도 이용할 수 있고, 원가 면에서도 10년 무렵에는 비스마스계를 역전할 수 있을 것이라고 보는 견해도 있어, 차세대 고온초전도 선재로서 기대되고 있다.
이로써 SRL은 05년도부터 초전도 기기의 요소기술개발에 착수, 올해부터는 구체적인 기기개발을 위해 검토되고 있다. (NK)