芝浦공업대학의 村上雅人 교수와 초전도공학연구소 盛岡초전도기술응용연구소는 공동으로 액체산소온도의 절대온도 90K(마이너스 183℃)에서 최초로 초전도 부상실험에 성공했다고 발표했다. 종래의 고온초전도체에 의한 자기부상은 액체질소온도 77K
(마이너스 196℃)인데 이것을 극복했다. 의료현장 등 액체산소의 이용분야도 넓어 이것을 활용하는 초전도기기의 응용에 탄력이 붙을 것 같다.
공동연구팀은 이트륨계 123구조 고온초전도체의 이트륨 부분이 네오딤, 유로피움, 가드리늄으로 치환한 임계온도 95K의 고온초전도체를 이용했다. 이트륨계 고온초전도체의 임계온도는 91K로, 액체산소온도에서의 초전도 응용은 불가능했다.
이 치환된 재료계에서 액체산소온도에서의 임계전류밀도를 높이기 위해 미세한 가드리늄 211상을 분산. 이 상은 비초전도상으로 초전도상의 속에 분산하면 머리핀 효과가 작용하여 임계전류밀도 향상을 꾀할 수 있다.
구체적으로는 가드리늄211상을 볼밀로 분쇄, 약 70나노미터까지 미세화하여 첨가, 초전도체를 제작. 이때 분쇄에 이용한 세라믹스볼의 원료인 지르코늄이 약간 시료에 혼합되어 20~
50나노미터 정도의 초미세한 지르코늄·가드리늄·발륨 구리산화물의 나노입자가 시료 내에 분산된다는 것을 알았다. 이로써 액체산소온도에서 임계전류밀도를 종래의 거의 제로에서 1 평방미터당 4만 암페어까지 향상, 초전도 부상이 가능하게 되었다. (NK)
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