저온 초전도체와 고온 초전도체의 차이점은?

Question

저온 초전도체와 고온 초전도체의 차이점에 대해 자세히 설명해주세요. 두 종류의 초전도체 간의 장단점 및 재료적 특성 등에 관해 알고 싶습니다.

고혹적인가마우지34 · Accepted Answer

저온 초전도체와 고온 초전도체는 그 이름에서도 알 수 있듯이, 주된 차이는 그들이 나타내는 초전도 상태를 유지하기 위해 필요한 온도 범위입니다. 초전도체는 일정 온도 이하에서 전기 저항이 거의 없는 상태로 전류를 통과시키는 물질입니다. 그런데 이 온도가 높을수록 일상적인 운용과 응용이 더 쉬워지므로, 고온 초전도체가 중요한 연구 분야 중 하나로 간주됩니다.주요 차이점은 다음과 같습니다:작동 온도 범위:저온 초전도체: 대부분의 저온 초전도체는 저온에서 작동하며, 액체 헬륨과 같은 극저온 환경이 필요합니다. 작동 온도는 약 -200°C 이하입니다.고온 초전도체: 고온 초전도체는 상대적으로 높은 온도에서도 초전도 상태를 유지할 수 있습니다. 일반적으로 액체 진공 (LN2)와 같은 상대적으로 저온 환경 (약 -196°C)에서 작동합니다.냉각 요구사항:저온 초전도체: 액체 헬륨과 같은 극저온 냉각 필요.고온 초전도체: 상대적으로 낮은 온도인 액체 진공 냉각 필요.재료:저온 초전도체: 대부분의 저온 초전도체는 금속 합금이나 세라믹스와 같은 물질로 이루어집니다.고온 초전도체: 대부분은 복합 산화물 재료인 구리산화물 기반 등의 물질로 이루어집니다.응용 분야:저온 초전도체: 과거에는 저온 초전도체가 주로 과학 실험 및 기초 연구 분야에서 사용되었습니다.고온 초전도체: 고온 초전도체는 전력 송전, 전력 저장장치, 자기 공명 이미징(MRI), 입자 가속기 등과 같은 응용 분야에서 관심을 받고 있습니다.

빈티지한양48 · Answer

안녕하세요. 서정원 과학전문가입니다.현재 초전도 현상은 극저온에서만 나타나고 있습니다. 아주 낮은 온도를 만들기 위해 엄청난 에너지가 소비 되죠 그래서 경제적으로 가치가 떨어져 상용화 되기 어렵습니다.하지만 최근 이슈가되고 있는 상원 초전도체 특별이 냉각 할 필요가 없기 때문에 냉각 비용이 들지 않아 사용할 수 있는 분야가 무궁무진한 것이죠. 결론은 저온 초전도체는 그게 장점이 없으며 상온 초전도체가 모든 장점을 다 가지고 있다고 보시면 됩니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.저온 초전도체와 고온 초전도체의 가장 큰 차이점은, 초전도체가 전기 저항이 없는 상태로 전류를 흐르게 하는 온도가 서로 다르다는 것입니다.저온 초전도체는 액체 질소 수영같은 극저온 환경이 필요하며, 이 온도에서만 초전도체 특성을 나타냅니다. 이에 비해 고온 초전도체는 상온 근처의 온도에서도 초전도체 특성을 나타냅니다.또한, 저온 초전도체는 대부분 금속 원소인 Nb, Pb, Sn, Al 등에서 발견되는 반면, 고온 초전도체는 구리산화물, 철-비소계 원소, 구리-산화물 등에서 발견됩니다.이러한 차이점 외에도, 저온 초전도체와 고온 초전도체는 물리적, 화학적 특성에서도 차이가 있습니다. 그러나 두 초전도체는 모두 전기 저항이 없는 상태로 전기를 전달할 수 있기 때문에, 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.

활달한파리매77 · Answer

안녕하세요. 조사를 해본 결과 고온 초전도체와 저온 초전도체의 차이점은 초전도체가 되는 임계 온도입니다. 저온 초전도체는 임계 온도가 섭씨 영하 250도 이하인 반면, 고온 초전도체는 임계 온도가 섭씨 영하 100도 이상입니다.저온 초전도체는 1911년 네덜란드의 물리학자 온네스(Onnes)에 의해 발견되었으며, 고온 초전도체는 1986년 미국의 물리학자 뮐러(Müller)와 베크(Bednorz)에 의해 발견되었습니다.고온 초전도체는 저온 초전도체에 비해 초전도 상태를 유지할 수 있는 온도가 높기 때문에, 저온 초전도체보다 다양한 분야에서 응용될 수 있습니다. 예를 들어, 고온 초전도체는 전기 에너지를 효율적으로 전달할 수 있기 때문에, 전기 모터, 전기 변압기, 전기 저장 장치 등에 사용될 수 있습니다. 또한, 고온 초전도체는 자기장을 흡수하거나 방출할 수 있기 때문에, 자기부상 열차, MRI 장치, 초고속 컴퓨터 등에 사용될 수 있습니다.그러나, 고온 초전도체는 아직까지 개발 초기 단계에 있기 때문에, 저온 초전도체에 비해 가격이 비싸고, 성능이 떨어지는 단점이 있습니다.도움이 되셨다면 좋아요 & 추천 부탁드려요 ~좋은 하루 되세요 ^^

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저온 초전도체와 고온 초전도체의 차이점은?