안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
저항 그래프만으로 부족한 이유부터 볼게요. 저항이 뚝 떨어지는 그래프는 측정 오류나 시료 일부의 금속성 변화, 접촉 불량으로도 나올 수 있어요. 실제로 저항 0처럼 보였다가 장비 문제로 판명된 사례가 여러 번 있었죠. 그래서 초전도의 두 번째 지문인 마이스너 효과를 요구하는 거예요.
마이스너 효과가 결정적인 건 초전도체만의 능동적인 성질이라서예요. 초전도체는 자기장 속에 넣으면 표면에 저항 없는 전류가 저절로 흘러 내부 자기장을 완전히 밀어내요. 중요한 건 순서를 바꿔도 된다는 점이에요. 자기장을 먼저 걸어두고 온도를 낮춰 초전도 상태로 만들면, 이미 들어와 있던 자기장까지 밖으로 쫓아내요. 이건 단순히 자기장 변화에 저항하는 게 아니라 상태 자체가 자기장을 배제하는 성질이라는 증거예요.
반자성과의 구별점이 바로 여기예요. 흑연이나 비스무트 같은 일반 반자성체도 자석을 약하게 밀어내지만, 이미 걸려 있던 자기장을 쫓아내지는 못해요. 자기장 먼저, 냉각 나중 순서로 실험했을 때 자기장이 배제되는지가 판별 기준이에요. 자석 위에 반쯤 떠서 기우뚱한 시연은 강한 반자성으로도 가능해서, 자화율의 크기와 온도에 따른 급격한 전이까지 측정해야 해요.
재현 검증에서 문제가 되는 건 주로 시료예요. 합성 조건이 애매하게 기술돼 있거나 만들 때마다 조성이 달라지면 다른 연구팀이 같은 물질을 만들었는지조차 확정할 수 없어요. LK-99 소동 때도 불순물인 황화구리가 저항 급락을 흉내 낸 것으로 결론 났는데, 시료마다 불순물 양이 달라 혼란이 길어졌죠. 그래서 판별 절차는 결국 저항 0, 마이스너 효과, 비열 이상 같은 독립 증거 여러 개가 서로 다른 연구팀의 시료에서 동시에 재현되는지를 보는 거예요 :)