초전도체가 전기 저항 없이 전류를 전달하는 물리적 원리는?
안녕하십니까.
초전도체의 경우 에너지의 손실이 없습니다. 초전도체가 전기 저항 없이 전류를 전달하는 물리적 원리는 무엇인지 전문가 분들의 의견 부탁드립니다.
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.
초적도체는 전기저항이 0인 물질입니다.
전류는 자유전자가 이동하면서 흐르게 됩니다. 하지만 격자와 충돌 하면서 산란하여 에너지가 손실 됩니다. 이렇게 충돌하는 현상이 전기저항 입니다.
초전도체의 전자는 격자진동을 매개로한 서로 묶인상태로 쌍으로 움직입니다. 이 쌍으로 움직이는 전자는 집단적인 파동형태로 물흐르듯 움직이고 개별적으로 서로 충돌 하지 않습니다.
하여 저항 없이 전류가 흐르게 됩니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
초전도체는 특정 임계온도 이하에서 전자가 서로 싸을 이루는 쿠퍼쌍 상태가 되면서 격자 진동과의 상호작용에 의해 저항없이 이동할 수 있습니다 이때 전자쌍은 불순물이나 격자와의 충동에도 산란되지 않아 에너지 손실이 발생하지 않습니다 이러한 집단적 양자 상태가 초전도체의 무저항 전류 전달의 핵심 원리라고 할수 있습니다
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
초전도체는 특정 임계온도 이하에서는 전자의 움직이이 쿠퍼쌍을 형성해서 전자들이 서로를 간섭 하지 않고 한꺼번에 양자 상태로 이동합니다. 이 때문에 저항이 없는 것이죠. 이로 인해 전자와 격자 진동 즉 포논이라는 것이 충돌이 없어 에너지 손실이 발생하지 않는다 보시면 됩니다.
안녕하세요.
초전도체는 온도를 아주 낮추면 전자들이 짝을 지어서 움직입니다. 이걸 과학적 용어로 쿠퍼쌍이라 불리죠. 이렇게 짝지은 전자들은 원자에 부딪히지 않고 매끈(?)하게 흘러가기 때문에 저항값이 0이 되는 것입니다. 그래서 한 번 흐르면 전류가 멈추지 않고 계속 도는 놀라운 현상이 생기는 것이죠.