리서치 하이라이트

새로운 방법을 이용한 코발트 산화물 초전도체 개발

Nature 422, 6927

이트리움(yttrium), 바륨(Barium), 또는 다른 여러 금속 층이 공간적으로 배치되어 있는 구리 산화물로 만들어진 세라믹이 고온 초전도성을 지니고 있다는 사실이 밝혀지면서, 전이금속(transition metal)의 일종인 코발트(cobalt)나 니켈(nickel) 등도 초전도성을 띄고 있을 것이라는 예상이 조심스럽게 제기됐었다. 하지만 지금까지는 이러한 전이금속 산화물을 제대로 만들지 못했었다. 여러 층으로 된 코발트 산화물은 전극과 같은 전자부품으로 널리 이용되고 있지만, 초전도성을 가지고 있는 것은 아니었다. 하지만 물을 첨가할 경우 초전도성을 가진다는 사실이 밝혀졌다. 화학적 성질을 조금 이용하여 코발트 산화물 층 사이에 나트륨 이온(sodium ion) 및 물 분자로 구성된 절연층을 추가함으로써 약 5K의 전이 온도를 가지는 초전도체가 만들어졌다. 새롭게 얻어진 초전도체는 코발트 산화물 층의 전하 밀도를 변화 및 층간 간격 조절을 통해 그 특성을 바꿀 수 있는 최초의 초전도체가 될 것으로 사료된다.