마이크로 디바이스1
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▷ 파인만 (나노테크놀로지의 아버지)
리처드 파인만은 1918년에 태어나서 1988년도에 사망한 아인슈타인 이후 최고 천재로 불린 물리 학자이며 MIT 공대를 졸업하고 프린스턴 대학에서 박사 학위를 받고 칼택에서 수재들을 가르치고 챌린저호 사고 원인 규명을 해서 유명해지게 되었습니다. QED로 도 유명합니다.
리처드 파인만에 대한 책은 얼마든지 많습니다. 그가 남기 강의를 책으로 옮긴 것들도 많습니다. 파이만이라는 인물이 누군가를 볼수 있는 파인만 씨 농담도 잘하시네 라는 책도 있습니다. 파이만은 천재 뿐만 아니라 성격이 워나 개방적이고 창의적이고 형식이 없는 사람으로 알려져 있습니다. 일화로 파이만은 아내와 암호편지를 주고 받는게 책속에 나오는데 이것만봐도 파이만이 얼마나 장난기 많고 개방적인 사람이였는지 알 수 있답니다.
▷ 저온에서 물질의 성질 → 초전도 [ 超傳導 , superconduction ]
어떤 종류의 금속이나 합금을 절대영도(0 K:－273.16 ℃) 가까이까지 냉각하였을 때, 전기저항이 갑자기 소멸하여 전류가 아무런 장애 없이 흐르는 현상.
초전기전도 ·초전도(超電導)라고도 한다. 초전도가 일어나는 온도는 금속에 따라 다르다. 예를 들면 수은에서는 4.2 K인데, 주석과 니오브의 어떤 종류의 합금에서는 18 K에서 초전도현상을 일으킨다. 그러나 외부에서 강한 자기장이 작용하거나, 금속 내에 흐르고 있는 전류 자체에 의한 자기장이 어떤 한계를 넘으면 이 현상은 소멸되어 전기저항을 가진 보통 상태로 되돌아간다.
1911년 카메를링 오네스(Heike Kamerlingh Onnes)가 수은을 액체헬륨으로 냉각시키면서 전기저항을 조사했더니 절대영도보다 약간 높은 온도인 4.2 K(－269.2 ℃)에서 전기저항이 없어져 버리는 현상을 발견하고, 이를 초전도현상, 이러한 성질을 나타내는 물질을 초전도체라 하였다. 현재는 납 ·탈륨을 비롯하여 25종의 금속원소와 수천 종의 합금, 화합물에서 이 현상이 일어나는 것이 밝혀졌다.
액체헬륨의 초유동(超流動)과 마찬가지로 극저온에서 양자효과(量子效果)가 나타난 것으로, 처음에는 금속 내에 있는 전도전자의 초유동에 의해서 일어나는 것이라고 생각되었으나, 그 후 초전도상태의 금속은 강한 반자성(反磁性)을 가지며, 자기장이 그 속에 들어가지 못하므로, 이 이론은 성립되지 않는다는 것이 판명되었다. 현재는 금속이온의 격자진동이 매체가 되어 2개의 전도전자가 쌍을 이루어, 전체로서 격자에 의한 저항을 받지 않는 특수한 상태로 변하기 때문에 이 현상이 일어나는 것으로 생각된다.
초전도체에는 자기선속밀도 B가 내부까지 침입하여 상전도영역이 형성되는 것이 있는데, 이것이 경초전도체 또는 제2종 초전도체이며, 니오브 및 많은 합금초전도체가 여기에 속한다. 이것에 대해 자기력선속밀도 B가 표면에서 멈추는 것이 연초전도체 또는 제1종 초전도체이며, 거의 모든 홑원소물질의 초전도체는 이에 속한다. 또 표면에 평행한 자기장이 있으면 표면초전도를 일으키는 경우도 있다. 이 현상의 응용으로서는 비교적 일찍부터 컴퓨터의 소자로서 클라이오트론이 개발되었으며, 또 핵물리학의 분야에서 기포상자의 전자석이나 가속장치의 이온류집속용 전자석 등에 쓰이는 초전도자석이 있다. 초전도체는 전기저항이 없어 저항에 의한 발열 ·열손실을 막을 수 있고, 세기가 큰 전류를 흘려서 강한 자기장을 만들 수 있기 때문에 초전도체를 이용한 전자석의 실용화가 연구되고 있다.
▷ 입자물리
< 70년대 가속기 대형화로 급진전 >
‘입자’와 ‘가속’ ‘충돌’은 만물의 기본 입자와 힘을 탐색하는 입자물리학자들이 가장 즐겨 쓰는 말이다. 전자(-)나 양성자(+) 등 전하를 띤 ‘입자’에 강력한 자기장을 걸어 빛의 속도에 가깝게 ‘가속’해 매우 높은 운동에너지를 지니게 한 뒤 ‘충돌’ 때 생성되는 새로운 에너지와 입자를 정밀하게 검출하는 것은 연구의 고유한 방법이 됐다.
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