초전도의 원리 초간단 설명

초전도의 원리 초간단 설명

 초전도 현상은 전기를 전달하는 매개체인 전자는 마이너스극이기 때문에 서로를 밀어냅니다. 이로 인해 일반적인 도체에서는 전자들이 서로 당기고 밀어내며 무질서한 움직임을 보입니다. 그렇게 서로 부딪히고 충돌하면서 전류에 의해 운반되는 에너지는 열로 변하고 흩어집니다. 이것이 전기적 저항이 발생하는 이유입니다.

 

 

 초전도체에서는 전자들이 쿠퍼쌍(Cooper pair)이라는 그룹으로 묶여 이동합니다. 양자역학의 원리로 인해 쿠퍼쌍은 격자에 의해 산란되지 않고 에너지 손실없이 전류가 흐를 수 있습니다.

 

 초전도체의 놀라운 특성 중 하나는 원자액 내부에 고유한 떨림을 만든다는 것입니다. 이 떨림을 통과하는 전자들은 주변의 핵을 잠깐 끌어당기면서 플러스 전하의 밀도를 증가시킵니다. 그 결과, 마이너스 전하를 가진 전자들은 인력에 의해 따라가게 됩니다. 이 과정을 바라보면 앞서 있는 전자가 뒤에 있는 전자를 끌어당기는 것처럼 보입니다. 이렇게 만들어진 전자의 쌍을 '쿠퍼쌍'이라고 부릅니다.

 

마이스너 효과 바로가기

 

 초전도는 직류 전류의 저항이 0옴이라는 매우 큰 특성을 가지고 있습니다. 하지만 교류 전류는 손실이 발생합니다. 이는 일반적인 도체와 달리 초전도체에서 전자들의 흐름이 고유한 방식으로 이루어지기 때문입니다.