학문
초전도체는 왜 저항이 0이될수 있을까요?
안녕하세요.
2025년 한해를 핫하게 만들었던 소재는 초전도체인데요. 저항이 0이라 효율을 극대화하는 소재인데요. 어떻게 저항이 0이 될수 있을까요?
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안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
초전도체에서 저항이 0이 되는 이유는 특정 온도 이하에서 전자가 쌍을 이루어 쿠퍼쌍이라는 상태로 움직이기 때문입니다 이 쿠퍼쌍은 격자 진동과 상호자굥ㅇ하면서 산란 없이 흐를 수 있어 에너지를 잃지 않습니다 결과적으로 전류가 흐르때 전기저항이 완전히 사라지며 이론적으로 무한히 전류가 유지될 수 있습니다
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.
저항이 생기는 이유는 전자가 금속원자들과 충돌하면서 진행방향이 바뀌게 되어 에너지가 손실 됩니다. 이것을 전기적 저항 이라고 합니다.
초전도체는 일정한 임계온도 이하가 되면 전자들이 쌍을 이루어 쿠퍼쌍이라는 특별한 형태를 형성하는데 쿠퍼쌍은 일반전자처럼 개별행동을 하지 않아 충돌하지 않고 진행방향이 바뀌지 않습니다. 쿠퍼쌍은 서로 뭉쳐 거대한 하나의 양자를 이루어 움직이게 됩니다. 이 거대한 양자는 어떠한 장애물에도 진행방향이 바뀌지 않아 저항이 0 이됩니다.
초전도체는 이처럼 일정한 임계온도에 도달하면 전자들이 쿠퍼쌍을 이루게 되어 저항이 0 이 됩니다.