저항률 측정은 다양한 유형의 전도성 메커니즘을 보여줍니다.


실온 초전도는 현재 주요 문제에서 시스템 전도성 특성, 전도성이 아닌 경우 새로운 시스템, 초전도에 대해 이야기 할 수 없으며 전자 전도성에 대한 메커니즘의 많은 세부 사항을 이해해야합니다.


(1) 전자 란다우 메커니즘 및 반도체 전도성 메커니즘

다양한 관점, 다양한 분석 방법으로 인해 많은 재료 문제를 관찰합니다. 거시적 실험에서 우리는 일반적으로 샘플 특성에서 측정 한 다음 관련 메커니즘을 이해합니다. 그리고 미시적 메커니즘에서는 일반적으로 결정 구조, 원자 또는 입자 이온의 위치에는 거의 관심을 두지 않고 때때로 다른 위치의 결함에 대해서만 논의합니다. 초전도 문제는 일반적으로 결정 경계와 표면보다 덜 관여합니다. 그러나 전도도 문제의 경우, 중시적, 심지어 거시적 조직도 관련됩니다. 그러나 간단하게 설명하기 위해 전자만 고려하는 경우 일반적으로 란다우의 전자 전도도 이론 또는 반도체 전도도 이론을 사용하여 분석합니다. 특히 반도체 전도도는 거의 자유 전자가 작용하는 금속과 달리 도펀트 캐리어의 농도와 확산 활성화 에너지에 대한 지식이 필요하며, 더 복잡한 경우에는 전자 간, 전자와 격자 간 또는 전자와 결함 간 충돌도 포함됩니다. 간단히 말해서, 측정값을 기반으로 적절한 이미지 전용 파라미터를 선택하여 특성을 변경할 수 있는 새로운 공식을 찾아 해당 물질의 최적화에 대해 논의할 것입니다.


일반적인 반도체와 도체는 그림 1과 2에서 볼 수 있듯이 두 가지 다른 저항 대 온도 곡선을 가지고 있습니다.


(2) 양자역학적 계산으로 전기 전도도 법칙을 분석할 수 있습니다.

양자역학의 탄생 이후, 특히 컴퓨터 컴퓨팅 능력의 발전과 프로그램의 점진적인 개발 및 인기로 인해 2000 년 이후 재료 연구는 연구의 관점에서 새로운 전자 구조, 주요 전도성의 개발을 시작했지만 자기 및 광 흡수 및 기타 계산 수단의 특성도 포함합니다. 따라서 양자 역학을 통해 이미지에 관련된 유일한 매개 변수에 대한 원래 연구의 재료 특성은 전자 구조 특징으로 더 분석 할 수 있으므로 재료의 현미경 이미지가 점점 더 구체화되고 더 이상 도트 매트릭스의 결정 구조에 사용되지 않으며 도트 매트릭스에는 원자와 이온과 같은 구형 이미지가 없으며 원자의 핵 (원자 실제)과 궤도 구름의 모양이 다른 깊이의 다른 에너지 수준으로 변경되어 재료를 설명하므로 전기 전도도가 달라집니다. 전자 농도 파라미터를 통해 점진적으로 전도도, 서로 다른 궤도 사이의 전이 및 도약과 같은 특성을 계산하여 양자역학의 새로운 관점으로 관찰할 수 있는 전자 유효 질량과 같은 금속 란다우 모델 및 반도체 전도도 모델에서 필요한 것과 동일한 이미지 전용 파라미터를 구할 수 있습니다. 이러한 미세한 매개변수도 양자역학적 계산으로 보정할 수 있기 때문에 실험 없이도 전도도 매개변수의 특정 법칙뿐만 아니라 전자 이미지까지 예측할 수 있는 이론입니다. 원하는 목표에 도달한 이후, 사람들은 양자역학만을 사용하여 재료를 직접 설계하고 특성을 최적화할 수 있다고 생각하기 시작했습니다.


(3) 초전도의 고온 구간에서 이색적인 금속 상태에 대한 저항률 법칙

그러나 현실은 그렇지 않으며, 주된 이유는 재료의 미세 구조 이미지, 실험이 보이지 않기 때문에 모델의 양자역학적 계산이 정확하지 않으면 결과가 정확하지 않기 때문입니다. 예를 들어 반도체 전도도 문제라면 금속 메커니즘의 전도도라고 생각하면 최종 결론은 실험과 반대입니다. 따라서 우리는 결함이나 다른 농도로 인해 재료 시스템조차도 서로 다른 전자 상태가 있으며 각기 다른 전도도 이론을 가지고 있음을 알아야합니다.

현재 우리가 계산할 수있는 두 가지 종류의 상태가 있는데, 하나는 반도체 모델을 사용하여 반도체 상태 (절연 포함)로 매우 작은 농도의 도펀트 전자에 해당하고 다른 하나는 란다우 이론으로 분석되는 금속 상태입니다. 그러나 온도에 따른 저항의 선형 의존성인 단일 금속 상태와 같이 초전도처럼 강한 상관관계가 있는 상태에 대한 이론은 아직 완성된 이론이 없으며, 많은 연구자들이 아직 그 정체를 알지 못하고 있습니다. 최신 양자 임계 이론은 초전도체 저항의 가장 명백한 특징인 플랑크 소산이라고 불리는 처프 시간에 해당하는 불확실성 원리로 더 잘 알려져 있습니다. (고온 구간의 저항은 그림 3 참조).

그러나 초전도는 아래의 임계 온도까지 제로 저항 특성이 쌍으로 합쳐져 있으며, 이는 초전도 메커니즘의 일부인 초전도가 발생하기 시작한시기에 대해 구체적으로 설명 할 필요가 없으며 판단 할 수있는 명확한 방법이 없습니다.

따라서 재료 연구자가 가장 먼저 알아야 할 것은 다양한 저항성 프로파일에 해당하는 다양한 전도 메커니즘이 있다는 것입니다. 적절한 도핑 농도의 경우에만 이국적인 금속 상태 사이의 선형 관계를 볼 수 있고 저온에서는 초전도를 볼 수 있으므로 많은 사람들이 고온에서 저항률 사이의 선형 관계를 연구하고 저온에서 초전도가 발생한다고 추측 할 수 있으며 이러한 법칙은 지난 40 년 동안 구리 산화물과 철 기반 초전도체 노력으로 얻어졌습니다.


전자 메커니즘의 위의 여러 이미지는 또한 많은 시스템 상태가 전이 중에 두 가지 상태라는 것이 분명하지만 시스템은 모두 상태가 아니며 결정 궤도에 결합 된 전자가 있으며 궤도로 설명 할 수 있으며 공간 장애가 완전히 자유로운 자유 전자가 있으며 랑다우의 저항과 온도 사이의 2 차 관계로 설명 할 수 있으며 초전도 최적 캐리어 농도는 선형 저항 관계 (고온 구간)에 해당합니다. 양자 수프에서 상호 연결됩니다.

실제 시스템에서는 복잡한 전자 궤도 메커니즘과 전자 수프 상태에 속하는 두 가지 메커니즘이 혼합되어 있거나 양자 수프와 일부 자유 전자가 모두 존재하는 경우가 있습니다. 이는 두 가지 전도성 거동이 혼합된 산화 구리 시스템의 과도핑 농도 영역뿐만 아니라 저도핑 농도 영역에 해당할 수 있으며, 이러한 곡선은 온도에 따른 선형 저항 특성 흔적의 최적 캐리어 농도에서 여전히 가장 잘 볼 수 있습니다.

그러나 도핑 농도가 적절하다면 저항률 곡선의 관찰을 통해 시스템의 전기 저항 측정 특성을 연구하기 위해 슈퍼를 명확하게 볼 수 있으며, 재료 시스템의 전자 상태, 특히 초전도체 상태를 이해할 수 있으며, 자기 특성을 측정 할 필요가 없으며 저항의 크기를 볼뿐만 아니라 온도에 따른 저항의 변화 규칙을 살펴보고 징후의 고온 초전도 여부를 결정할 필요가 없습니다.







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