초전도체 YBCO 합성 및 LEVITATION

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목차: Abstract

1. Introduction

2. Experimental

2-1. Powder preparation

2-2. Sample preparation

2-3. Measurement

3. Results and discussion

4. Conclusion

References

본문내용: 2. Experimental

2-1. Powder preparation

실험에 사용된 시료는 ‘Aldrich Korea’의 다음과 같은 제품을 사용하였다.
Y2O3 - 205168, 순도99.99% (가격 10g - 39000원, 50g - 90000원, 250g - 358000원)
BaCO3 - 329436, 순도 99.98% (25g - 120000원, 100g - 344000원)
CuO - 450812, 순도 99.99% (25g - 87000원, 100g - 277000원)
실험 과정에 사용된 Furnace, Pressing machine등은 고려대학교 실험실에 비치된 장비를 사용하였고 저울은 0.001g~300g까지 측정 가능한 장비를 사용하였다.

[그림 3]. Calcination 과정의 온도-시간 그래프
2-2. Sample preparation

우리 조에서는 초전도체를 얻기 위하여 고상 반응법을 통하여 시편을 제작하였으며 YBCO계 초전도체의 제조시에는 Y203, BaCO3, CuO를 사용하였다.
합성방법은 Y203, BaCO3, CuO를 superconducting Phase인 Y123이 되도록 Y:Ba:Cu=1:2:3 으로 측량하여 혼합한다. 이번 실험에서는 총 10g 합성을 위하여 Y2O3 = 1.513g, BaCO3 = 5.289, CuO =

3.198g을 혼합하였으며 전체적으로 균일한 혼합이 되도록 1차적으로 막자사발을 이용하여 잘 섞은 후 2차적으로 볼 밀링을 125ml통에 직경 5mm볼 100g과 직경 10mm볼 100g을 넣고 162rpm으로 20시간동안 진행하였다. 혼합이 잘 되지 않을 경우 부분적으로 성분의 불균일성을 띄게 되어 소결 및 하소 이후 제작한 초전도체의 성질에 좋지 못한 영향을 줄 수 있다.
혼합한 뒤에 BaCO3에서 탄소를 CO2 형태로 제거될 수 있도록 900℃ 이상의 온도에서 총 두 번에 걸쳐 충분한 시간 동안 calcination을 했다. Calcination 과정은 가열속도 5℃/min로 1차 920℃ 12시간, 2차 950℃ 18시간

참고문헌: References

[1] 이충일, YBCO계 초전도체의 제조와 물성 (1992)
[2] 한국표준연구소, 고온초전도체 개발 및 응용 (1988)
[3] 한국표준연구소, 고온초전도체 Y1-Ba2-Cu3-x-Tmx-O7-y의 물성연구 (1990)
[4] 조용준, YBa2Cu3Ox 초전도체 제작 및 특성 개선을 위한 첨가물 효과 연구 (2004)
[5] Yukikazu Iwasa and Haigun Lee, Electromaglev magnetic levitation of a superconducting disk with a DC field generated by electromagnets Part 1 (1997)
[6] Yukikazu Iwasa and Haigun Lee, Electromaglev (Active-Maglev) magnetic levitation of a superconducting disk with a DC field generated by electromagnets Part 2 (1998)
[7] 박신종, 박증무, 황인덕, 윤선진, 고인수, 황호병, 권정국, 초전도 재료개발 및 응용에대한기초연구, 한국전자통신연구소 (1988)
[8] J.G. Bednorz and K.A. Műller, Possible High Tc Superconductivity in the Ba - La - Cu - O, Condensed Matter, 64, 189-193 (1986)
[9] Sang-Heon Lee, Magnetic Properties of YBCO Super conducting Bulk (2005)
[10] 김영해, 알기 쉬운 초전도와 응용 (2007)
[11] Charles Kittel, Solid state physics 8ed, JohnWily&Sons, Inc (2007)
[12] 대한민국 과학기술처, 고온초전도체 합성/과학기술부 편, 서울: 과학기술처 (1990)
[13] 고병열 외 4인, 고온초전도체/한국과학기술연구원 (2002)

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