초전도체 장치의 문제점을 해결한 ratchet 효과 (1999/07/27) |
초전도체 장치의 응용에 심각한 장애를 일으켰던 문제는 "ratchet 효과"라고 불리는 보통의 메커니즘에 의해서 해결될 수 있을 것으로 보인다. 이 사실은 7월 22일자 Nature지에 보고되었다. Notre Dame 대학교의 물리학과 부교수인 Albert-Laszlo Barabasi에 따르면 닫혀진 자속(magnetic flux) 라인은 초전도 장치 안에서 에너지 손실을 유발하고 내부 잡음을 일으킨다고 한다. 그리고 불행하게도 그것들은 지구의 자기장과 같이 작은 자기장에 의해서 생성될 수 있다. 지금까지 연구자들은 이러한 문제를 해결하기 위해서 여러 가지 방법으로 연구를 수행해왔다. 그러나 Barabasi에 따르면 가장 바람직한 방법은 초전도체 덩어리 내에서 이러한 와동을 모두 제거하는 것이라고 한다. 하지만 과거에는 이러한 일을 할 수 있는 알려진 방법이 존재하지 않았다. Nature지에 보고한 기사에서 Barabasi와 그의 연구팀은 톱니 모양으로 비대칭의 형태로 만들어진 초전도체에 교류를 흘려주는 방법을 제시했다. 이러한 패턴은 교류전류와 조화를 이루어 초전도체 장치에서 와동을 제거시키는 역할을 할 수 있다. Barabasi에 따르면 톱니 효과는 분자 모터와 같은 생물학 분야에서 주로 연구되어 왔다. 하지만 이러한 효과는 입자 분리기와 분자빔 에피탁시 과정 중 표면 처리에도 사용되었다. Barabasi 연구팀의 보고서에는 저온 초전도체에 대한 이 방법의 효과에 대해 설명되어 있다. 하지만 이 효과는 고온 초전도체에서도 똑같이 나타난다. 이러한 방법은 복잡한 처리과정이 필요하지 않기 때문에 많은 사람의 관심을 끌고 있다. Barabasi는 "패턴 처리 기술은 오히려 일반화되어 있습니다. 컴퓨터 칩의 제작과 같은 대량 생산 과정에서도 이와 비슷한 패턴 처리가 이루어지고 있습니다."라고 말한다. Barabasi는 어떤 장치에 교류전류가 적합하지 않으면 장치를 실제 사용하기 전에 교류전류를 흘려줌으로써 이러한 와동을 사라지게 하면 된다고 설명한다. 그렇지 않고 초전도 장치가 교류에 의해서 작동한다면 장치가 정상적으로 작동하는 동안에 계속해서 와동이 사라지게 된다. 이 기사는 Notre Dame 대학교가 기자들과 일반 대중들을 위해서 배포한 뉴스 자료에서 인용한 것이다. 기사의 일부 또는 전체를 인용하고자 할 때는 원본의 출처를 밝히기 바란다. |