초전도는 어떻게 작동합니까?
초전도성을 이해하는 열쇠는 전자가 정상 금속에서 어떻게 행동하는지 이해하는 것입니다. 정상적인 금속에서, 전자는 서로 끊임없이 서로 충돌하고 금속의 원자와 충돌합니다. 이러한 충돌로 인해 전자가 에너지를 잃게됩니다. 이는 전류가 최대한 강하지 않음을 의미합니다.
그러나, 초전도체에서, 전자는 서로 또는 금속의 원자와 충돌하지 않고 자유롭게 움직일 수있다. 초전도체의 전자가 쿠퍼 쌍으로 짝을 이루기 때문입니다. 쿠퍼 쌍은 전자-포논 상호 작용이라고 불리는 힘에 의해 함께 결합된다. 전자-포논 상호 작용은 금속에서 원자의 진동으로 인해 발생합니다.
쿠퍼 쌍은 너무 작기 때문에 서로 충돌하지 않고 금속을 통과 할 수 있습니다. 그들은 원자보다 약 1000 배 작습니다. 쿠퍼 쌍은 또한 질량이 매우 낮으며, 이는 금속에서 원자의 진동에 의해 쉽게 영향을받지 않는다는 것을 의미합니다.
이러한 요인들의 조합은 쿠퍼 쌍이 에너지를 잃지 않고 금속을 통과 할 수있게합니다. 이것은 초전도체의 전류가 매우 강할 수 있음을 의미합니다.
초전도의 응용은 무엇입니까?
초전도성은 많은 기술 분야에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다. 초전도성의 잠재적 인 응용 중 일부는 다음과 같습니다.
* 전력 전송 : 초전도체는 에너지를 잃지 않고 장거리에서 전기를 전달하는 데 사용될 수 있습니다. 이를 통해보다 효율적인 전력망을 구축하고 화석 연료의 필요성을 줄일 수 있습니다.
* 전기 모터 및 발전기 : 초전도체는 현재 모델보다 훨씬 더 효율적인 전기 모터와 발전기를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 이를 통해 에너지를 절약하고 화석 연료에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.
* 자기 부상 (Maglev) 열차 : 초전도기는 매우 빠른 속도로 이동할 수있는 Maglev 열차를 만드는 데 사용될 수 있습니다. MAGLEV 열차는 기존 열차보다 훨씬 효율적이며 배출량이 없습니다.
* 의료 영상 : 초전도기는 MRI 기계와 같은보다 강력하고 민감한 의료 이미징 장치를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 이를 통해 질병을 더 일찍 그리고 정확하게 진단 할 수 있습니다.
결론
초전도성은 많은 기술 영역에 혁명을 일으킬 수있는 매혹적이고 유용한 현상입니다. 과학자들이 초전도성에 대해 계속 배우면서 우리는이 기술을 사용하여 삶을 향상시키는 새롭고 혁신적인 방법을 찾을 것입니다.
