KR101805871B1 - Method for manufacturing superconductor - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 초전도체를 생성하는 방법은 (a) 복수의 초전도 구조체를 생성하는 단계; (b) 상기 복수의 초전도 구조체를 인접시킴으로써 기 정의된 형상을 생성하는 단계; 및 (c) 상기 복수의 초전도 구조체에 열을 가하여 상기 인접한 상기 초전도 구조체를 서로 결합시킴으로써, 3차원 상에 배치된 자속 고정점을 갖는 상기 형상의 초전도체를 생성하는 단계를 포함한다.A method of producing a superconductor according to an embodiment of the present invention includes the steps of: (a) generating a plurality of superconducting structures; (b) creating a predefined shape by abutting the plurality of superconducting structures; And (c) applying heat to the plurality of superconducting structures to bond the adjacent superconducting structures together, thereby producing a superconductor of the shape having a flux fixing point disposed on three dimensions.

Description

초전도체를 생성하는 방법{METHOD FOR MANUFACTURING SUPERCONDUCTOR}[0001] METHOD FOR MANUFACTURING SUPERCONDUCTOR [0002]

본 발명은 초전도체를 생성하는 방법에 관한 것이며, 보다 자세하게는 자속 고정점(vortex pinning center)을 갖는 초전도체를 복수의 초전도 구조체를 이용하여 임의의 형상으로 생성하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of producing a superconductor, and more particularly, to a method of generating a superconductor having a vortex pinning center in an arbitrary shape using a plurality of superconducting structures.

일반적으로 초전도체에서는 초전도체를 관통하는 자속의 움직임으로 인해 전력 손실이 발생할 수 있다. 따라서, 초전도체의 특성은 자속의 움직임에 대한 억제 능력에 따라 달라질 수 있다.Generally, in superconductors, power loss may occur due to the movement of flux passing through the superconductor. Therefore, the characteristics of the superconductor can be varied depending on the suppression ability of the magnetic flux.

초전도체의 자속의 움직임에 대한 억제 능력은 초전도체 내부에 존재하는 자속 고정점(vortex pinning center)의 배치에 영향을 받는다. 여기서 자속 고정점이란 자속을 고정하는 지점을 지칭하는 것이다. 자속 고정점이 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 경우 자속 고정 효과는 등방적으로 나타날 수 있는 반면, 자속 고정점이 3차원 상에서 불규칙적으로 배치된 경우에는 자속 고정 효과는 비등방적(이방적)으로 나타날 수 있다. 이 때, 자속 고정점이 3차원 상에서 규칙적으로 배치되는 경우가 자속 고정점이 3차원 상에서 불규칙적으로 배치되는 경우보다 자속의 움직임을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.The suppression ability of the magnetic flux of the superconductor is influenced by the arrangement of the vortex pinning center existing inside the superconductor. Here, the magnetic flux fixing point is a point at which the magnetic flux is fixed. When the flux fixation points are regularly arranged on three dimensions, the flux fixation effect may be isotropic, whereas when the flux fixation points are irregularly arranged on the three-dimensional plane, the flux fixation effect may be anisotropic (anisotropic). At this time, the case where the magnetic flux fixing points are regularly arranged on three dimensions can more effectively suppress the movement of the magnetic flux than the case where the magnetic flux fixing points are irregularly arranged on the three-dimensional plane.

종래에는 3차원 상에 자속 고정점이 배치되는 초전도체를 생성하기 위하여, 예를 들면 2차원 상에 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체 박막을 쌓아올리는 방법을 사용하였다. 그러나, 이 방법에 따르면 공정 진행 속도가 느리고 난이도가 높으므로, 대량 생산에 불리하다. 또한, 생성되는 초전도체의 형상은 편평한 시편 위에 쌓아 올리는 막의 형태로 제한된다.Conventionally, a method of stacking a superconductor thin film having magnetic flux fixing points arranged on two dimensions, for example, is used in order to generate a superconductor in which magnetic flux fixing points are arranged on a three-dimensional plane. However, according to this method, since the process speed is slow and the difficulty is high, it is disadvantageous to mass production. In addition, the shape of the resulting superconductor is limited to the form of a film piled on a flat specimen.

또 다른 종래의 방법에 대한 예를 들면, 화합물 초전도체의 화학적 조성비를 조절하거나 또는 불순물을 주입함으로써 3차원 상에 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 생성하는 방법을 사용하였다. 그러나 이 방법에 따르면 초전도체를 구성하는 초전도 구조체의 크기와 간격을 조절하는 것이 거의 불가능하므로, 경우에 따라서는 자속 고정 효과가 거의 나타나지 않을 수도 있다.As another conventional method, for example, a method of generating a superconductor having a magnetic flux fixing point disposed on three dimensions by controlling a chemical composition ratio of a compound superconductor or injecting an impurity has been used. However, according to this method, it is almost impossible to control the size and spacing of the superconducting structure constituting the superconductor. In some cases, the effect of fixing the flux may hardly appear.

이에, 3차원 상에 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 임의의 형상으로 생성하고, 또한 초전도체가 갖는 자속 고정점을 3차원 상에서 규칙적으로 배치되도록 하는 방법에 관한 요구가 있다.
Thus, there is a demand for a method of generating a superconductor having magnetic flux anchoring points arranged on three dimensions in an arbitrary shape and also regularly arranging magnetic flux fixing points of the superconductor on three dimensions.

한국특허공개공보 2013-0058880, 공개일자 2013년 06월 05일.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0058880, published on June 05, 2013.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 생성하는 방법을 제안하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to propose a method of generating a superconductor having magnetic flux fixing points regularly arranged in three dimensions.

또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 임의의 형상으로 생성하는 방법을 제안하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to propose a method of generating a superconductor having a magnetic flux fixing point regularly arranged in three dimensions on an arbitrary shape.

다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. will be.

일 실시예에 따른 초전도체는 비초전도 물질로 이루어진 코어; 상기 코어를 둘러싸는 절연층; 및 상기 절연층을 둘러싸는 초전도 물질을 포함하는 외곽쉘을 포함하는 구조체를 복수 개 포함하며, 상기 복수 개의 구조체 각각의 외곽쉘은 상기 복수 개의 구조체 각각과 인접한 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합된다.
다른 실시예에 따른 초전도체는 빈 공동(void)을 내부에 포함하는 절연층으로 이루어진 코어; 및 상기 코어를 둘러싸는 초전도 물질을 포함하는 외곽쉘을 포함하는 구조체를 복수 개 포함하며, 상기 복수 개의 구조체 각각의 외곽쉘은 상기 복수 개의 구조체 각각과 인접한 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합된다.
또한, 상기 전기적 결합은 원자 간의 금속 결합일 수 있다.
또한, 상기 외곽쉘은 적어도 2종류 이상의 초전도 물질이 교번하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 구조체 중 인접한 구조체 사이에는 자속 고정점으로 작용하는 틈이 존재할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 구조체 각각은 서로 상이한 크기를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 초전도체를 생성하는 방법은 (a) 비초전도 물질로 이루어진 코어, 상기 코어를 둘러싸는 절연체 및 상기 절연체를 둘러싸는 초전도 물질을 포함하는 외곽쉘을 포함하는 구조체를 복수 개 준비하는 단계; (b) 상기 복수 개의 구조체를 인접 배치시킴으로써 기 정의된 형상을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 복수 개의 구조체 각각의 외곽쉘을 상기 복수 개의 구조체 각각과 인접한 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합시킴으로써 초전도체를 생성하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따른 초전도체를 생성하는 방법은 (a) 빈 공동(void)을 내부에 포함하는 절연층으로 이루어진 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 초전도 물질을 포함하는 외곽쉘을 포함하는 구조체를 복수 개 생성하는 단계; (b) 상기 복수 개의 구조체를 인접 배치시킴으로써 기 정의된 형상을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 복수 개의 구조체 각각의 외곽쉘을 상기 복수 개의 구조체 각각과 인접한 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합시킴으로써 초전도체를 생성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 전기적 결합은 원자 간의 금속 결합일 수 있다.
또한, 상기 외곽쉘은 상기 코어 상에 적어도 2종류 이상의 초전도 물질을 교번하여 증착시킴으로써 형성될 수 있다.
또한, 상기 외곽쉘은 상기 적어도 2종류 이상의 초전도 물질에 열을 가함으로써 형성되는 단일한 초전도 층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 (a) 단계는 상기 복수 개의 구조체 각각이 서로 상이한 크기를 갖도록 형성할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는 상기 기 정의된 형상과 크기와 모양이 동일한 빈 공간을 갖는 틀에 대해서, 상기 빈 공간에 상기 복수 개의 구조체를 주입하여 인접 배치시킴으로써 상기 기 정의된 형상을 형성할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는 상기 복수 개의 구조체를 노즐(nozzle)로부터 분출시키고, 상기 분출된 복수 개의 구조체를 기판(substrate) 상에 인접 배치시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는 상기 복수 개의 구조체를 기 정의된 패턴에 대응되는 개구부를 갖는 제1 기판에 통과시키고, 상기 통과된 복수 개의 구조체를 제2 기판 상에 인접 배치된 상태로 도포시키는 단계를 포함할 수 있다.A superconductor according to an embodiment includes a core made of a non-superconducting material; An insulating layer surrounding the core; And an outer shell including a superconducting material surrounding the insulating layer, wherein an outer shell of each of the plurality of structures is electrically coupled to an outer shell of the structure adjacent to each of the plurality of structures.
According to another embodiment of the present invention, there is provided a superconductor comprising: a core made of an insulating layer including an empty void therein; And an outer shell including a superconducting material surrounding the core, wherein an outer shell of each of the plurality of structures is electrically coupled to an outer shell of the structure adjacent to each of the plurality of structures.
In addition, the electrical coupling may be a metal bond between atoms.
In addition, at least two kinds of superconducting materials may be alternately formed in the outer shell.
In addition, gaps between adjacent structures among the plurality of structures may act as magnetic flux fixing points.
In addition, each of the plurality of structures may have a different size from each other.
A method of producing a superconductor according to an embodiment includes the steps of: (a) preparing a plurality of structures including a core made of a non-superconducting material, an insulator surrounding the core, and an outer shell including a superconducting material surrounding the insulator ; (b) forming a predefined shape by adjacent arranging the plurality of structures; And (c) creating a superconductor by electrically connecting an outer shell of each of the plurality of structures with an outer shell of each of the plurality of structures and an adjacent structure.
A method of producing a superconductor according to another embodiment includes the steps of: (a) creating a plurality of structures including a core comprising an insulating layer including an empty void therein and an outer shell including a superconducting material surrounding the core; ; (b) forming a predefined shape by adjacent arranging the plurality of structures; And (c) creating a superconductor by electrically connecting an outer shell of each of the plurality of structures with an outer shell of each of the plurality of structures and an adjacent structure.
In addition, the electrical coupling may be a metal bond between atoms.
In addition, the outer shell may be formed by alternately depositing at least two superconducting materials on the core.
In addition, the outer shell may include a single superconducting layer formed by applying heat to the at least two superconducting materials.
In the step (a), the plurality of structures may be formed to have different sizes.
In the step (b), the predefined shape may be formed by injecting the plurality of structures into the void space and arranging them adjacent to each other, with respect to the preform having a void space having the same shape and size as the predefined shape have.
The step (b) may include ejecting the plurality of structures from a nozzle, and disposing the ejected plurality of structures on a substrate.
The step (b) includes passing the plurality of structures through a first substrate having an opening corresponding to a predefined pattern, and applying the plurality of structures passed through the second substrate in a state of being disposed adjacent to the second substrate . ≪ / RTI >

본 발명의 일 실시예에 따르면, 초전도체를 구성하는 복수의 초전도 구조체의 크기를 조절함으로써 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 생성할 수 있다. 또한, 복수의 초전도 구조체를 이용하여 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 임의의 형상으로 생성할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, it is possible to generate a superconductor having magnetic flux fixing points regularly arranged on three dimensions by adjusting the sizes of a plurality of superconducting structures constituting the superconductor. Further, a superconductor having a magnetic flux fixing point regularly arranged on three-dimensional plane using a plurality of superconducting structures can be formed in an arbitrary shape.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도체를 생성하는 방법의 절차를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 구조체를 생성하는 방법의 절차를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 의하여 생성된 초전도 구조체를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 초전도 구조체가 인접 배치된 것을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5a 내지 5e는 발명의 일 실시예에 따른 방법에 의하여 초전도체를 생성하는 방법을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 상이한 크기의 초전도 구조체가 서로 결합된 것을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 초전도 구조체를 생성하는 방법을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 8a 내지 8d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법에 의하여 생성된 초전도 구조체를 예시적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view illustrating an example of a procedure of a method of producing a superconductor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
2 is a view illustrating an example of a procedure of a method of generating a superconducting structure according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A through 3D are views illustrating exemplary superconducting structures produced by a method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view illustrating a plurality of superconducting structures disposed adjacent to each other according to an embodiment of the present invention.
5A to 5E are views illustrating a method of generating a superconductor according to a method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an exemplary view illustrating superconducting structures of different sizes coupled together according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
7 is a view illustrating an exemplary method of generating a superconducting structure according to another embodiment of the present invention.
8A to 8D are views illustrating exemplary superconducting structures produced by a method according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도체를 생성하는 방법은 초전도 물질을 생성한 뒤 이러한 초전도 물질을 인접 배치시키고, 초전도 물질에 열을 가하여 결합시킴으로써, 임의의 형상의 초전도체를 생성하는 초전도체 생성 장치(미도시)에 의하여 수행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.A method of generating a superconductor according to an embodiment of the present invention includes generating a superconducting material, arranging the superconducting material adjacent to the superconducting material, and applying heat to the superconducting material to bond the superconducting material, (Not shown), but the present invention is not limited thereto.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도체를 생성하는 방법의 절차를 예시적으로 도시한 도면이다. FIG. 1 is a view illustrating an example of a procedure of a method of producing a superconductor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 초전도체를 생성하는 방법은 복수의 초전도 구조체를 생성하는 단계(S100), 복수의 초전도 구조체를 인접 배치시킴으로써 기 정의된 형상을 형성하는 단계(S200) 및 복수의 초전도 구조체에 열을 가하여 인접 배치된 초전도 구조체를 서로 결합시킴으로써 3차원 상에 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 생성하는 단계(S300)를 포함한다. 다만, 이는 일 실시예에 따른 것이므로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 중 적어도 하나 이상의 단계를 포함하지 않거나 또는 이외의 다른 단계를 더 포함할 수도 있다. 아울러, 도 2에 도시된 방법의 절차가 순차적으로 수행되어야 하는 것은 아니며 실시예에 따라서는 절차의 수행 순서가 변경될 수 있다.Referring to FIG. 1, a method of generating a superconductor according to an exemplary embodiment includes a step (S100) of generating a plurality of superconducting structures, a step S200 of forming a predefined shape by arranging a plurality of superconducting structures adjacent to each other, (S300) of forming a superconductor having magnetic flux fixing points arranged on three dimensions by applying heat to the superconducting structure of the adjacent superconducting structure to each other. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and may include at least one of the steps, or may include other steps. In addition, the procedure of the method shown in FIG. 2 is not necessarily performed sequentially, and the order of procedure may be changed depending on the embodiment.

먼저, 초전도 구조체를 생성하는 단계(S100)에서는 초전도 물질(150)을 포함하는 초전도 구조체를 복수 개로 생성한다. 이하에서는 이와 같은 초전도 구조체를 생성하는 단계(S100)에 대하여 보다 구체적으로 살펴보기 위하여 도 2 및 도 3a 내지 3d를 살펴보기로 한다.First, in step S100 of generating a superconducting structure, a plurality of superconducting structures including the superconducting material 150 are generated. Hereinafter, FIG. 2 and FIG. 3A to FIG. 3D will be described in detail in order to more specifically describe the step (S100) of generating such a superconducting structure.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 구조체를 생성하는 방법의 절차를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 3a는 도 2에 따른 방법의 절차에 따라 생성되는 초전도 구조체를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a view illustrating a method of manufacturing a superconducting structure according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) is a view illustrating a superconducting structure produced according to the procedure of FIG.

도 2와 도 3a를 참조하면, 초전도 구조체(100a)를 생성하는 방법은 자속 고정점으로 작용하는 비초전도 물질(110)을 초전도 구조체(100a)의 중심이 될 위치에 배치하는 단계 (S110), 비초전도 물질(110)을 둘러싸도록 절연 물질로 구성된 절연층(120)을 배치하는 단계(S120) 및 절연층(120)을 둘러싸도록 초전도 물질(150)을 배치하여 초전도 구조체(100a)를 생성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3A, a method of generating a superconducting structure 100a includes a step S110 of placing a non-superconducting material 110 serving as a magnetic flux fixing point at a position to be a center of the superconducting structure 100a, A step S120 of arranging an insulating layer 120 composed of an insulating material so as to surround the non-superconducting material 110 and a step of arranging the superconducting material 150 to surround the insulating layer 120 to generate the superconducting structure 100a Step S130.

여기서, 초전도 구조체(100a)는 예를 들면 구형일 수 있으나 그 밖에 타원형 기타 다른 형태일 수 있다.Here, the superconducting structure 100a may be, for example, spherical, but it may be an elliptical or other shape.

비초전도 물질(110)은 초전도 구조체(100a)의 중심이 될 위치에 배치된다(S110). 비초전도 물질(110)은 예를 들면 강자성체, 반강자성체, 상자성체 또는 비자성체일 수 있다. 또한 비초전도 물질(110)은 비초전도의 성질을 갖는 금속 또는 비금속일 수 있다. 이러한 비초전도 물질(110)은 초전도체 내부에서 자속 고정점으로 작용할 수 있다.The non-superconducting material 110 is disposed at a position to be the center of the superconducting structure 100a (S110). The non-superconducting material 110 may be, for example, a ferromagnetic material, an antiferromagnetic material, a paramagnetic material, or a non-magnetic material. The non-superconducting material 110 may also be a non-superconductive metal or a non-metal. This non-superconducting material 110 may act as a flux fixation point within the superconductor.

다음으로, 절연층(120)은 비초전도 물질(110)을 둘러싸도록 배치된다(S120). 절연층(120)은 예를 들면 비초전도 물질(110)에 절연 물질을 증착시킴으로써 생성 및 배치될 수 있다. 이러한 절연층(120)은 초전도 구조체(100a)에 열이 가해졌을 때 초전도 물질(150)과 비초전도 물질(110) 간에 열확산이 발생하지 않도록 하는 역할을 수행할 수 있다.Next, the insulating layer 120 is disposed so as to surround the non-superconducting material 110 (S120). The insulating layer 120 may be created and disposed, for example, by depositing an insulating material on the non-superconducting material 110. The insulating layer 120 may prevent thermal diffusion between the superconducting material 150 and the non-superconducting material 110 when heat is applied to the superconducting structure 100a.

이 후, 초전도 물질(150)은 절연층(120)을 둘러싸도록 배치된다(S130). 초전도 물질(150)은 단일한 원소로 이루어진 순물질이거나 또는 적어도 2종류 이상의 원소가 합성된 화합물일 수 있다. 초전도 물질(150)은 예를 들면 전술한 순물질 또는 화합물을 절연층(120)에 증착시킴으로써 생성 및 배치될 수 있다.Thereafter, the superconducting material 150 is disposed to surround the insulating layer 120 (S130). The superconducting material 150 may be a pure material composed of a single element or a compound synthesized of at least two or more kinds of elements. The superconducting material 150 can be created and disposed, for example, by depositing the above-described net matter or compound on the insulating layer 120.

여기서, 도 2에 도시된 초전도 구조체(100a)를 생성하는 방법은 일 실시예에 따른 것이므로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 실시예에 따라서 단계 S120이 수행되지 않을 수 있으며, 따라서 비초전도 물질(110)과 초전도 물질(150) 사이에 절연층(120)이 존재하지 않을 수 있다. 이 경우 도 3b에 도시된 것과 같이 비초전도 물질(110)을 초전도 물질(150)이 둘러싸도록 배치된 초전도 구조체(100b)가 생성될 수 있다. Here, the method of generating the superconducting structure 100a shown in FIG. 2 is according to one embodiment, and thus the spirit of the present invention is not limited thereto. For example, step S120 may not be performed according to the embodiment, and thus the insulating layer 120 may not be present between the non-superconducting material 110 and the superconducting material 150. [ In this case, as shown in FIG. 3B, a superconducting structure 100b in which the superconducting material 150 is disposed so as to surround the non-superconducting material 110 can be produced.

이와 달리 실시예에 따라서 단계 S110에서 비초전도 물질 대신에 빈 공동(void)(105)이 배치될 수 있다. 이 경우 도 3c에 도시된 것과 같이 빈 공동을 포함하는 절연층(120)을 초전도 물질(150)이 둘러싸도록 배치된 초전도 구조체(100c)가 생성될 수 있다. Alternatively, empty voids 105 may be disposed instead of the non-superconducting material in step S110, according to an embodiment. In this case, as shown in FIG. 3C, a superconducting structure 100c in which the superconducting material 150 is disposed so as to surround the insulating layer 120 including voids can be produced.

또는, 실시예에 따라서 단계 S110과 단계 S120이 수행되지 않을 수 있으며, 이 경우 도 3d에 도시된 것과 같이 초전도 물질(150)로 구성된 초전도 구조체(100d)가 생성될 수 있다. 다만, 이하에서는 도 3a에 도시된 초전도 구조체(100a)를 기초로 설명하기로 한다.Alternatively, steps S110 and S120 may not be performed according to the embodiment. In this case, a superconducting structure 100d composed of the superconducting material 150 as shown in FIG. 3d may be generated. However, the following description will be made on the basis of the superconducting structure 100a shown in Fig. 3A.

다시 도 1을 참조하되 도 4와 함께 참조하면, 복수의 초전도 구조체를 인접 배치시킴으로써 기 정의된 형상을 형성하는 단계(S200)가 수행된다. 복수의 초전도 구조체(100a)를 인접 배치시키는 힘은 복수의 초전도 구조체(100a)를 응축시키는 외력일 수 있다. 이러한 외력은 복수의 초전도 구조체(100a)를 인접 배치시킴으로써 기 정의된 형상이 형성되도록 할 수 있다. 예를 들면, 복수의 초전도 구조체(100a)는 임의의 형상의 틀 내부에 주입되는 경우, 노즐로부터 분출되는 경우, 기 정의된 개구부를 갖는 기판의 전술한 개구부를 통과하여 또 다른 기판 상에 도포되는 경우 등에 전술한 외력에 의하여 인접 배치됨으로써 기 정의된 형상으로 형성될 수 있는데, 이러한 예에 대해서는 도 5a 내지 5e에서 보다 자세하게 살펴보기로 한다. 이와 달리, 복수의 초전도 구조체(100a)를 인접 배치시키는 힘은 각각의 초전도 구조체(100a)의 분산력(반데르 발스 힘)일 수도 있다.Referring again to FIG. 1 and referring to FIG. 4, a step S200 of forming a predefined shape by arranging a plurality of superconducting structures adjacent to each other is performed. The force for adjacently arranging the plurality of superconducting structures 100a may be an external force for condensing the plurality of superconducting structures 100a. Such an external force can cause a predefined shape to be formed by arranging a plurality of superconducting structures 100a adjacent to each other. For example, a plurality of superconducting structures 100a are injected into an arbitrary-shaped frame, when they are ejected from a nozzle, through the above-described openings of the substrate having predefined openings and applied on another substrate And may be formed in a predefined shape by being disposed adjacent to the above-described external force, for example. Such an example will be described in more detail in Figs. 5A to 5E. Alternatively, the force for adjacently arranging the plurality of superconducting structures 100a may be the dispersing force (van der Waals force) of each superconducting structure 100a.

이 때, 도 4에 도시된 것과 같이 크기가 동일한 복수의 초전도 구조체(100a)가 인접 배치되는 경우, 이러한 복수의 초전도 구조체(100a)는 3차원 상에서 규칙적으로 배치될 수 있으며, 이 경우 복수의 초전도 구조체(100a) 각각에 포함되어 자속 고정점 역할을 수행하는 비초전도 물질(110) 또한 3차원 상에서 규칙적으로 배치될 수 있다. 이에 따라서, 복수의 초전도 구조체(100a) 각각이 갖는 자속 고정점은 3차원 상에서 규칙적으로 배치될 수 있다.In this case, when a plurality of superconducting structures 100a having the same size as shown in FIG. 4 are disposed adjacent to each other, the plurality of superconducting structures 100a may be regularly arranged in three dimensions, The non-superconducting material 110 included in each of the structures 100a and serving as a magnetic flux fixing point can also be regularly arranged in three dimensions. Accordingly, the magnetic flux fixing points of each of the plurality of superconducting structures 100a can be regularly arranged in three dimensions.

다시 도 1을 참조하면, 복수의 초전도 구조체(100a)에 열을 가하여 초전도체를 생성하는 단계(S300)가 수행된다. 보다 자세하게 살펴보면, 복수의 초전도 구조체(100a)는 도 5a 내지 5e에서 후술하겠지만 인접 배치되어 기 정의된 형상을 형성한다. 다음으로, 복수의 초전도 구조체(100a) 각각은 외부로부터 가해지는 열에 의하여 표면이 용융될 수 있다. 표면 용융에 의하여, 인접 배치된 초전도 구조체(100a)는 서로 간에 결합될 수 있다. 이 때, 결합된 복수의 초전도 구조체(100a)는 인접 배치된 초전도 구조체(100a) 간의 결합에 의해 초전도체로 생성될 수 있는데, 복수의 초전도 구조체(100a)에 가해지는 열은 예를 들면 진공 상태의 공간에서 가해질 수 있다.Referring again to FIG. 1, a step S300 of generating a superconductor by applying heat to a plurality of superconducting structures 100a is performed. More specifically, a plurality of superconducting structures 100a form adjacently disposed and predefined shapes, as described later in FIGS. 5A through 5E. Next, each of the plurality of superconducting structures 100a can be melted by heat applied from the outside. By the surface melting, the adjacent superconducting structures 100a can be bonded to each other. At this time, the plurality of superconducting structures 100a coupled to each other can be generated as a superconductor by coupling between adjacent superconducting structures 100a. The heat applied to the plurality of superconducting structures 100a is, for example, It can be applied in space.

여기서, 전술한 바와 같이 크기가 동일한 복수의 초전도 구조체(100a)가 인접 배치되는 경우, 복수의 초전도 구조체(100a)는 3차원 상에서 규칙적으로 배치될 수 있으며, 따라서 복수의 초전도 구조체(100a) 각각이 갖는 자속 고정점 또한 3차원 상에서 규칙적으로 배치될 수 있다. 이 때, 인접 배치된 초전도 구조체(100a)가 서로 결합되어 초전도체로 생성되면, 이러한 초전도체는 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 포함할 수 있다.When a plurality of superconducting structures 100a having the same size are disposed adjacent to each other as described above, the plurality of superconducting structures 100a can be regularly arranged in three dimensions, The magnetic flux fixing points having the magnetic fluxes can also be regularly arranged on the three-dimensional plane. At this time, if the adjacent superconducting structures 100a are coupled to each other to form a superconductor, the superconductor may include magnetic flux fixing points regularly arranged in three dimensions.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 생성할 수 있다. Therefore, according to an embodiment of the present invention, a superconductor having magnetic flux fixing points regularly arranged in three dimensions can be produced.

아울러, 이와 같이 생성된 초전도체의 형상은 결합된 복수의 초전도 구조체(100a)가 형성하는 형상과 동일하다. 또한, 초전도체의 형상은 인접 배치되는 초전도 구조체(100a)가 형성하는 형상을 변형함으로써 임의로 조정할 수 있다.In addition, the shape of the superconductor thus formed is the same as the shape formed by the plurality of superconducting structures 100a combined. Further, the shape of the superconductor can be arbitrarily adjusted by changing the shape formed by the superconducting structure 100a disposed adjacent thereto.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 임의의 형상으로 생성할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, a superconductor having magnetic flux fixing points regularly arranged on three dimensions can be formed in an arbitrary shape.

한편, 이하에서는 복수의 초전도 구조체(100a)를 외력에 의하여 인접 배치되어 기 정의된 형상을 형성하고(S200), 또한 이러한 기 정의된 형상을 형성하는 복수의 초전도 구조체(100a)에 열을 가하여 초전도체를 생성하는 과정(S300)에 대하여 예를 들어 살펴보기로 한다.In the following description, a plurality of superconducting structures 100a are disposed adjacent to each other by an external force to form a predefined shape (S200), and heat is applied to a plurality of superconducting structures 100a forming the predefined shapes, (S300) will now be described.

도 5a 내지 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 의하여 임의의 형상의 초전도체를 생성하는 방법을 예시적으로 도시한 도면이다.FIGS. 5A through 5E are views illustrating a method of generating a superconductor of an arbitrary shape by a method according to an embodiment of the present invention.

도 5a를 참조하면, 복수의 초전도 구조체(100a)는 내부에 빈 공간을 갖는 틀(201)에 주입된다. 주입된 복수의 초전도 구조체(100a)는 이러한 빈 공간 내에서 서로 인접 배치된다. 이러한 복수의 초전도 구조체(100a)에 외부로부터 열이 가해지면(220), 틀(201) 내부에서 복수의 초전도 구조체(100a)는 이러한 열에 의하여 표면이 용융된다. 표면 용융에 의하여, 인접 배치된 초전도 구조체(100a)는 서로 간에 결합되어 초전도 구조체(300a)로 생성된다.Referring to FIG. 5A, a plurality of superconducting structures 100a are injected into a frame 201 having an empty space therein. A plurality of implanted superconducting structures 100a are disposed adjacent to each other in this empty space. When heat is applied to the plurality of superconducting structures 100a from the outside, the surfaces of the plurality of superconducting structures 100a in the frame 201 are melted by the heat. By the surface melting, the adjacent superconducting structures 100a are coupled with each other to be produced as superconducting structures 300a.

이 때, 이와 같이 결합된 형태의 초전도 구조체(300a)가 일 실시예에 따라서 생성하고자 하는 초전도체이다. 이러한 초전도체는 틀(201)의 내부와 그 크기와 모양과 동일 또는 유사하다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 생성하고자 하는 초전도체의 모양과 크기를 반영하여 틀(201)을 형성하는 경우 이러한 틀(201)을 이용하여 임의의 크기와 모양, 즉 임의의 형상의 초전도체를 생성할 수 있다.At this time, the superconducting structure 300a thus combined is a superconductor to be produced according to an embodiment. Such a superconductor is the same or similar to the interior of the frame 201 and its size and shape. Accordingly, in the case of forming the frame 201 by reflecting the shape and size of the superconductor to be generated, the frame 201 may be used to generate a superconductor of any size and shape, .

한편, 틀(201) 내부에 주입된 복수의 초전도 구조체(100a)가 도 5a에 도시된 것과 같이 동일한 크기인 경우 이러한 복수의 초전도 구조체(100a)는 서로 인접 배치되어 3차원 상에서 규칙적으로 배치될 수 있다. 인접 배치된 초전도 구조체(100a)는 열에 의하여 서로 간에 결합된 형태의 초전도 구조체(300a)로 생성될 수 있으며, 이와 같이 결합된 형태의 초전도 구조체(300a)는 3차원 상에서 규칙적으로 배치될 수 있다. 여기서, 결합된 형태의 초전도 구조체(300a) 각각의 중심에는 자속 고정점으로 작용하는 비초전도 물질(110)이 배치될 수 있으며, 이를 통해 자속 고정점 또한 3차원 상에서 규칙적으로 배치될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따르면 자속 고정점이 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 초전도체를 생성할 수 있다.On the other hand, when the plurality of superconducting structures 100a injected into the frame 201 are the same size as shown in FIG. 5A, the plurality of superconducting structures 100a may be arranged adjacent to each other and arranged regularly in three dimensions have. The adjacent superconducting structures 100a may be generated as a superconducting structure 300a coupled to each other by heat, and the superconducting structures 300a thus combined may be regularly arranged in three dimensions. Here, non-superconducting materials 110 serving as magnetic flux fixing points may be disposed at the center of each of the combined superconducting structures 300a, and the magnetic flux fixing points may be regularly arranged in three dimensions. Thus, according to one embodiment, a superconductor in which magnetic flux fixing points are regularly arranged in three dimensions can be produced.

도 5b를 참조하면, 복수의 초전도 구조체(100a)는 내부에 빈 공간을 갖는 틀(202)에 주입된다. 이 때, 도 5b는 틀(202)의 모양이 도 5a의 틀(201)의 모양과 상이한 것을 제외하고는 동일하다. 따라서, 도 5b에서 복수의 초전도 구조체(100a)를 이용하여 초전도체를 생성하는 방법 또한 도 5a에서 설명한 방법과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 5B, a plurality of superconducting structures 100a are injected into a frame 202 having an empty space therein. At this time, Fig. 5B is the same except that the shape of the mold 202 is different from the shape of the mold 201 in Fig. 5A. 5B, a method of generating a superconductor by using a plurality of superconducting structures 100a is also the same as the method described with reference to FIG. 5A, so a description thereof will be omitted.

도 5c를 참조하면, 복수의 초전도 구조체(100a)는 노즐(nozzle)(204)로부터 분출된다. 분출된 복수의 초전도 구조체(100a)는 기판(substrate)(203) 상에 임의의 패턴으로 도포된다. 도포된 복수의 초전도 구조체(100a)는 노즐(204)로부터 분출될 때의 압력으로 인해 서로 인접 배치된다. 이 후, 외부로부터 열이 가해지면(220), 인접 배치된 초전도 구조체(100a)는 이러한 열에 의하여 표면이 용융되어 서로 간에 결합된 형태의 초전도 구조체(300a)로 변형된다. 이와 같이 결합된 형태의 초전도 구조체(300a)는 일 실시예에 따라서 생성하고자 하는 초전도체이다.Referring to FIG. 5C, a plurality of superconducting structures 100a are ejected from a nozzle 204. FIG. A plurality of ejected superconducting structures 100a are coated on the substrate 203 in an arbitrary pattern. The applied superconducting structures 100a are disposed adjacent to each other due to the pressure when the superconducting structures 100a are ejected from the nozzles 204. [ Thereafter, when heat is applied from the outside (220), the adjacent superconducting structures 100a are deformed into superconducting structures 300a whose surfaces are melted and coupled to each other by the heat. The superconducting structure 300a thus combined is a superconductor to be produced according to an embodiment.

따라서, 일 실시예에 따르면, 노즐(204)의 움직임을 조정함으로써 임의의 패턴의 초전도체를 생성할 수 있다.Thus, according to one embodiment, any pattern of superconductors can be created by adjusting the movement of the nozzle 204.

도 5d를 참조하면, 기 정의된 패턴에 대응되는 개구부(208)를 갖는 제1 기판(206)에 대하여, 복수의 초전도 구조체(100a)는 스퀴져(squeezer)(204)에 의하여 이러한 개구부(208)를 통과한다. 통과된 복수의 초전도 구조체(100a)는 제2 기판(207) 상에 도포된다. 도포된 복수의 초전도 구조체(100a)는 개구부(208)를 통과할 때의 압력으로 인해 서로 인접 배치된다. 이 후, 외부로부터 열이 가해지면(220), 인접 배치된 초전도 구조체(100a)는 이러한 열에 의하여 표면이 용융되어 서로 간에 결합된 형태의 초전도 구조체(300a)로 변형된다. 이와 같이 결합된 형태의 초전도 구조체(300a)는 일 실시예에 따라서 생성하고자 하는 초전도체이다.5D, for a first substrate 206 having an opening 208 corresponding to a predefined pattern, a plurality of superconducting structures 100a are formed by a squeezer 204 such that the openings 208 ). The plurality of passed superconducting structures 100a are applied on the second substrate 207. [ The plurality of superconducting structures 100a to be applied are disposed adjacent to each other due to the pressure when the superconducting structures 100a pass through the openings 208. [ Thereafter, when heat is applied from the outside (220), the adjacent superconducting structures 100a are deformed into superconducting structures 300a whose surfaces are melted and coupled to each other by the heat. The superconducting structure 300a thus combined is a superconductor to be produced according to an embodiment.

따라서, 일 실시예에 따르면, 기 정의된 패턴에 대응되는 개구부를 갖는 제1 기판을 이용함으로써 임의의 패턴의 초전도체를 생성할 수 있다.Thus, according to one embodiment, a superconductor of any pattern can be created by using a first substrate having an opening corresponding to a predefined pattern.

도 5e를 참조하면, 복수의 초전도 구조체(100a)는 내부에 빈 공간을 갖는 원통형 틀(211)에 주입된다. 이 때, 주입되는 복수의 초전도 구조체(100a)의 부피는 내부의 빈 공간보다 부피가 작다. 원통형 틀(211)이 원통형 틀(211)의 길이 방향의 중심을 가로지르는 축을 기준으로 회전(215)하면, 주입된 복수의 초전도 구조체(100a)는 도 5e에 도시된 것과 같이 빈 공간의 가장자리에 인접 배치된다. 이 후, 외부로부터 열이 가해지면(220), 원통형 틀(211) 내부의 복수의 초전도 구조체(100a)는 이러한 열에 의하여 표면이 용융되며, 인접 배치된 초전도 구조체(100a)는 서로 간에 결합된 형태의 초전도 구조체(300a)로 변형된다. 이와 같이 결합된 형태의 초전도 구조체(300a)는 일 실시예에 따라서 생성하고자 하는 초전도체이다.Referring to FIG. 5E, a plurality of superconducting structures 100a are injected into a cylindrical frame 211 having an empty space therein. At this time, the volume of the plurality of superconducting structures 100a to be injected is smaller than the empty space inside. When the cylindrical frame 211 rotates 215 about an axis transverse to the longitudinal center of the cylindrical frame 211, the plurality of injected superconducting structures 100a are arranged at the edges of the empty space as shown in FIG. 5E Respectively. Subsequently, when heat is applied from the outside, the surfaces of the plurality of superconducting structures 100a inside the cylindrical frame 211 are melted by the heat, and the superconducting structures 100a arranged adjacent to each other melt Of superconducting structure 300a. The superconducting structure 300a thus combined is a superconductor to be produced according to an embodiment.

따라서, 일 실시예에 따르면, 중심축에 빈 공간이 존재하는 원통형의 초전도체를 생성할 수 있다.Thus, according to one embodiment, it is possible to produce a cylindrical superconductor with void spaces in the central axis.

아울러, 전술한 도 5a 내지 5e에서 언급하고 있는 방법에서 복수의 초전도 구조체(100a)의 크기가 동일한 경우, 이러한 복수의 초전도 구조체(100a)를 이용하여 생성된 초전도체가 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 포함할 수 있음은 전술한 바와 같다.5A to 5E, when the plurality of superconducting structures 100a have the same size, the superconductors generated by using the plurality of superconducting structures 100a are arranged in a regularly arranged manner on the three- It is possible to include anchor points as described above.

한편, 인접 배치된 초전도 구조체(100a)가 열에 의하여 서로 결합될 경우, 각각의 초전도 구조체(100a) 사이에는 틈(310)이 생성될 수 있다. 예를 들면, 도 5a 내지 도 5e에서 결합된 형태의 초전도 구조체(300a)에는 적어도 하나 이상의 틈(310)이 존재할 수 있다. 이러한 틈(310) 또한 자속 고정점으로 작용할 수 있다. 아울러, 이러한 틈(310)의 크기와 개수 등은 인접 배치된 초전도 구조체(100a)를 결합시키기 위하여 가해지는 열의 세기와 시간 등을 조절함으로써 임의로 조정될 수 있다.On the other hand, when the adjacent superconducting structures 100a are coupled to each other by heat, a gap 310 may be formed between the respective superconducting structures 100a. For example, the superconducting structure 300a of the combined type in FIGS. 5A to 5E may have at least one gap 310 therein. This gap 310 can also act as a flux fixation point. The size and number of the gaps 310 can be arbitrarily adjusted by adjusting the intensity and time of heat applied to the adjacent superconducting structures 100a.

다른 한편으로, 초전도체를 생성하는데 사용되는 복수의 초전도 구조체의 크기는 적어도 2종류 이상일 수 있다. 도 6에 도시된 것과 같이 초전도 구조체의 크기가 2종류 이상일 경우 초전도 구조체(100a)의 배치에 따른 완전한 등방성의 구현이 가능하다.On the other hand, the size of the plurality of superconducting structures used to generate the superconductor may be at least two or more. As shown in FIG. 6, when the size of the superconducting structure is two or more, complete isotropy can be realized according to the arrangement of the superconducting structure 100a.

이하에서는 전술한 실시예와는 상이한 방법으로 초전도 구조체를 생성하는 다른 실시예에 대하여 살펴보기로 하겠다. 이러한 다른 실시예에 따라 생성된 초전도 구조체는 초전도 구조체의 생성 절차를 제외하고는 전술한 일 실시예에 따라 생성된 초전도 구조체와 동일하다. 따라서, 초전도 구조체를 이용하여 초전도체를 생성하는 방법에 대해서는 동일한 기술이 적용될 수 있는바, 동일한 기술이 적용 가능한 부분에 대해서는 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, another embodiment of generating a superconducting structure by a method different from the above-described embodiment will be described. The superconducting structure produced according to this another embodiment is the same as the superconducting structure produced according to the above-described embodiment, except for the procedure of generating the superconducting structure. Therefore, the same technique can be applied to a method of generating a superconductor by using the superconducting structure, and a description of a portion to which the same technique can be applied will be omitted.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도 구조체를 생성하는 방법의 절차를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 8a는 도 7에 따른 방법의 절차에 따라 생성되는 초전도 구조체를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a view illustrating a method of manufacturing a superconducting structure according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8A is a view illustrating a superconducting structure produced according to the procedure of the method according to FIG.

도 7과 도 8a를 참조하면, 초전도 구조체(60a)를 생성하는 방법은 자속 고정점으로 작용하는 비초전도 물질(110)이 초전도 구조체(100a)의 중심에 위치하도록 비초전도 물질(110)을 배치하는 단계(S111), 절연 물질로 구성된 절연층(120)이 비초전도 물질(110)을 둘러싸도록 배치하는 단계(S121), 적어도 2종류 이상의 초전도 물질(130,140)이 절연층(120)을 교번하여 둘러싸도록 증착하는 단계(S131) 및 열을 가하여 적어도??2종류 이상의 초전도 물질(130,140)을 초전도 층(150)으로 합성하여 초전도 구조체(100a)를 생성하는 단계(S141)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8A, a method of generating a superconducting structure 60a includes disposing a non-superconducting material 110 such that a non-superconducting material 110 serving as a magnetic flux fixing point is located at the center of the superconducting structure 100a (S111), arranging the insulating layer 120 made of an insulating material so as to surround the non-superconducting material 110 (S121), and at least two kinds of the superconducting materials 130 and 140 alternate the insulating layer 120 A step S131 of depositing the superconducting structure 100a so as to surround the superconducting structure 100a and a step S141 of generating at least two superconducting materials 130 and 140 with the superconducting layer 150 by applying heat to form the superconducting structure 100a.

여기서, 초전도 구조체(60a)는 예를 들면 구형일 수 있으나 그 밖에 타원형 기타 다른 형태일 수 있다. 아울러, 비초전도 물질(110)을 배치하는 단계(S111)와 절연층(120)을 배치하는 단계(S121) 각각은 전술한 일 실시예에 따른 방법에서의 단계(S110, S120)와 각각 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Here, the superconducting structure 60a may be, for example, spherical, but it may be an elliptical or other shape. In addition, the step S111 of disposing the non-superconducting substance 110 and the step S121 of disposing the insulating layer 120 are respectively the same as the steps S110 and S120 in the method according to the embodiment described above A description thereof will be omitted.

다음으로, 적어도 2종류 이상의 초전도 물질(130,140)은 절연층(120)을 교번하여 둘러싸도록 증착된다(S131). 2종류의 초전도 물질이면 Nb, Ti이거나 Nb, Sn일 수 있으며, 3종류의 초전도 물질이면 (Y,Sm), Ba, Co일 수 있으나 이는 예시에 불과하므로 이에 한정되는 것은 아니며 더 많은 종류의 초전도 물질이 절연층(120)을 교번하여 둘러싸도록 증착될 수 있다.Next, at least two kinds of superconducting materials 130 and 140 are deposited so as to alternately surround the insulating layer 120 (S131). The two types of superconducting materials may be Nb, Ti, Nb, and Sn, and the three types of superconducting materials may be (Y, Sm), Ba, or Co, but this is merely an example, The material may be deposited to alternately surround the insulating layer 120.

이 후, 적어도??2종류 이상의 초전도 물질(130,140)에 열이 가해진다. 이 때, 이러한 열은 적어도 2종류 이상의 초전도 물질(130,140)이 불활성 기체 내에 있거나 또는 진공 상태에 있을 때 가해질 수 있다. 가해진 열에 의한 열분산으로 인하여, 적어도 2종류 이상의 초전도 물질(130,140)을 구성하는 원자들은 단일한 초전도 물질로 구성된 초전도 층(150)으로 합성될 수 있으며, 이에 따라 이러한 초전도 층(150)을 포함하는 초전도 구조체(160a)로 생성될 수 있다(S141). Thereafter, at least two kinds of superconducting materials 130 and 140 are heated. This heat can then be applied when at least two or more superconducting materials 130, 140 are in an inert gas or in a vacuum state. The atoms constituting at least two kinds of superconducting materials 130 and 140 can be synthesized into the superconducting layer 150 composed of a single superconducting material, May be generated as the superconducting structure 160a (S141).

여기서, 도 8a에 도시된 초전도 구조체(160a)를 생성하는 방법은 일 실시예에 따른 것이므로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. Here, the method of generating the superconducting structure 160a shown in FIG. 8A is according to one embodiment, and thus the spirit of the present invention is not limited thereto.

예를 들면, 실시예에 따라서 단계 S121이 수행되지 않을 수 있으며, 따라서 비초전도 물질(110)과 초전도 물질(150) 사이에 절연층(120)이 존재하지 않을 수 있다. 이 경우 도 8b에 도시된 것과 같이 비초전도 물질(110)을 초전도 물질(150)이 둘러싸도록 배치된 초전도 구조체(160b)가 생성될 수 있다. For example, step S121 may not be performed according to the embodiment, and thus the insulating layer 120 may not exist between the non-superconducting material 110 and the superconducting material 150. [ In this case, as shown in FIG. 8B, a superconducting structure 160b in which the superconducting material 150 is arranged so as to surround the non-superconducting material 110 can be generated.

이와 달리 실시예에 따라서 단계 S111에서 비초전도 물질 대신에 빈 공동(void)(105)이 배치될 수 있으며, 이에 따라 도 8c에 도시된 것과 같이 빈 공동을 포함하는 절연층(120)을 초전도 물질(150)이 둘러싸도록 배치된 초전도 구조체(160c)가 생성될 수 있다. Alternatively, an empty void 105 may be disposed in place of the non-superconducting material in step S111 according to an embodiment, so that the insulating layer 120 including the empty cavity, as shown in FIG. 8C, The superconducting structure 160c disposed so as to surround the superconducting structure 150 can be generated.

또한, 실시예에 따라서 단계 S111과 단계 S121이 수행되지 않을 수 있으며, 이 경우 도 8d에 도시된 것과 같이 초전도 물질(150)로 구성된 초전도 구조체(160d)가 생성될 수 있다. 다만, 이하에서는 도 8a에 도시된 초전도 구조체(160a)를 기초로 설명하기로 한다.In addition, steps S111 and S121 may not be performed according to the embodiment. In this case, a superconducting structure 160d composed of the superconducting material 150 as shown in FIG. 8D may be generated. Hereinafter, the superconducting structure 160a shown in FIG. 8A will be described.

이와 같이 생성된 복수의 초전도 구조체(160a) 또한 일 실시예에 따른 초전도 구조체(100a)와 마찬가지로 인접 배치될 수 있으며, 또한 외부로부터 가해지는 열에 의하여 초전도체로 생성될 수 있다.The plurality of superconducting structures 160a thus generated may be disposed adjacent to each other like the superconducting structure 100a according to an embodiment, and may be generated as a superconductor by heat applied from the outside.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 경우에도 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 생성할 수 있으며, 또한 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 임의의 형상으로 생성할 수 있다.Therefore, according to another embodiment of the present invention, it is possible to produce a superconductor having magnetic flux fixing points regularly arranged on three-dimensionally, and also to form a superconductor having magnetic flux fixing points regularly arranged on three- Can be generated.

한편, 전술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도 구조체(160a)를 생성하는 과정에서는, 적어도 2종류 이상의 초전도 물질을 단일한 물질의 초전도 층으로 합성하기 위하여 열을 가하는 제1 열처리 과정과, 이러한 초전도 층을 갖는 복수의 초전도 구조체(160a)가 인접 배치되는 경우 이와 같이 인접 배치된 복수의 초전도 구조체(160a)가 서로 결합되도록 열을 가하는 제2 열처리 과정이 개별적으로 수행된다. 그러나, 이는 예시적인 것이므로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. Meanwhile, in the process of producing the superconducting structure 160a according to another embodiment of the present invention, a first heat treatment process for applying heat to synthesize at least two kinds of superconducting materials into a superconducting layer of a single material, When a plurality of superconducting structures 160a having superconducting layers are disposed adjacent to each other, a second heat treatment process for heating the plurality of superconducting structures 160a adjacent to each other is performed. However, this is for illustrative purposes only, and thus the spirit of the present invention is not limited thereto.

예를 들면, 실시예에 따라서는 제1 열처리 과정이 수행되지 않을 수 있다. 보다 구체적으로 살펴보면, 적어도 2종류 이상의 초전도 물질을 포함하는 복수의 초전도 구조체(60a)가 서로 인접 배치된다. 다음으로, 복수의 초전도 구조체(60a)에 열이 가해진다. 열에 의하여 적어도 2종류 이상의 초전도 물질은 단일한 물질의 초전도 층으로 합성되며, 이와 함께 초전도 층의 표면은 용융되고, 이로 인해 인접 배치된 초전도 구조체(60a)는 서로 결합될 수 있다. 따라서, 이 경우에는 2번의 열을 가하는 과정이 아닌 1번의 열을 가하는 과정으로 초전도체를 생성할 수 있다.For example, depending on the embodiment, the first heat treatment process may not be performed. More specifically, a plurality of superconducting structures 60a including at least two types of superconducting materials are disposed adjacent to each other. Next, heat is applied to the plurality of superconducting structures 60a. At least two kinds of superconducting materials are synthesized as a superconducting layer of a single material by heat, and the surface of the superconducting layer is melted together therewith, whereby the superconducting structures 60a arranged adjacent to each other can be bonded to each other. Therefore, in this case, a superconductor can be produced by a process of applying one heat, not a process of applying two heat.

또 다른 예를 들면, 실시예에 따라서는 복수의 초전도 구조체(60a)에 열이 가해졌을 때, 열에 의하여 인접 배치된 적어도 2종류 이상의 초전도 물질의 표면은 용융되고, 이로 인해 인접 배치된 초전도 구조체(60a)는 서로 결합될 수 있다. 다음으로, 적어도 2종류 이상의 초전도 물질은 단일한 물질의 초전도 층으로 합성될 수 있다. 즉, 이 경우에는 초전도 구조체(60a)의 결합이 먼저 발생한 후에 적어도 2종류 이상의 초전도 물질이 단일 초전도 층으로 합성될 수 있다.As another example, according to the embodiment, when heat is applied to the plurality of superconducting structures 60a, the surfaces of the at least two types of superconducting materials arranged adjacent to each other by heat are melted and thereby the adjacent superconducting structures 60a may be coupled to each other. Next, at least two or more superconducting materials may be synthesized as superconducting layers of a single material. That is, in this case, at least two kinds of superconducting materials may be synthesized into a single superconducting layer after the superconducting structure 60a is first coupled.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 초전도체를 구성하는 초전도 구조체의 크기와 배치를 조절할 수 있으므로, 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 생성할 수 있다. 또한, 복수의 초전도 구조체를 이용하여 3차원 상에서 규칙적으로 배치된 자속 고정점을 갖는 초전도체를 임의의 형상으로 생성할 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the size and arrangement of the superconducting structure constituting the superconductor can be controlled, so that the superconductor having the flux fixing points regularly arranged in three dimensions can be produced. Further, a superconductor having a magnetic flux fixing point regularly arranged on three-dimensional plane using a plurality of superconducting structures can be formed in an arbitrary shape.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100a 내지 100d: 초전도 구조체100a to 100d: superconducting structure

Claims (21)

비초전도 물질 또는 빈 공동(void)이 내부에 배치된 코어; 및
상기 코어를 둘러싸는 초전도 물질로 이루어지는 외곽쉘
을 포함하는 초전도 구조체를 복수 개 포함하며,
상기 복수 개의 초전도 구조체 각각의 외곽쉘은 인접한 초전도 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합된
초전도체.A core in which a non-superconducting material or hollow void is disposed; And
An outer shell comprising a superconducting material surrounding the core,
The superconducting structure including a plurality of superconducting structures,
Wherein the outer shells of each of the plurality of superconducting structures are electrically coupled to the outer shells of adjacent superconducting structures
Superconductor. 제 1 항에 있어서,
상기 코어는 자속 고정점으로 작용하는
초전도체.The method according to claim 1,
The core acts as a magnetic flux anchor
Superconductor. 제 1 항에 있어서,
상기 비초전도 물질은 강자성체, 반강자성체, 상자성체 또는 비자성체 중 어느 하나인
초전도체.The method according to claim 1,
The non-superconducting material may be any one of a ferromagnetic material, an antiferromagnetic material, a paramagnetic material, and a non-magnetic material
Superconductor. 비초전도 물질 또는 빈 공동(void)이 내부에 배치된 코어;
상기 코어를 둘러싸는 초전도 물질로 이루어지는 외곽쉘; 및
상기 코어와 상기 외곽쉘 사이에 배치되는 절연층
을 포함하는 초전도 구조체를 복수 개 포함하며,
상기 복수 개의 초전도 구조체 각각의 외곽쉘은 인접한 초전도 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합된
초전도체.A core in which a non-superconducting material or hollow void is disposed;
An outer shell comprising a superconducting material surrounding the core; And
An insulating layer disposed between the core and the outer shell;
The superconducting structure including a plurality of superconducting structures,
Wherein the outer shells of each of the plurality of superconducting structures are electrically coupled to the outer shells of adjacent superconducting structures
Superconductor. 비초전도 물질 또는 빈 공동(void)이 내부에 배치된 코어; 및
상기 코어를 둘러싸는 초전도 물질로 이루어지는 외곽쉘
을 포함하는 초전도 구조체를 복수 개 포함하며,
상기 복수 개의 초전도 구조체 각각의 외곽쉘은 인접한 초전도 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합되되, 상기 전기적 결합은 원자 간의 금속 결합인
초전도체.A core in which a non-superconducting material or hollow void is disposed; And
An outer shell comprising a superconducting material surrounding the core,
The superconducting structure including a plurality of superconducting structures,
Wherein the outer shell of each of the plurality of superconducting structures is electrically coupled to an outer shell of an adjacent superconducting structure,
Superconductor. 제 1 항에 있어서,
상기 외곽쉘은
적어도 2종류 이상의 물질이 교번하여 형성된
초전도체.The method according to claim 1,
The outer shell
At least two kinds of materials are alternately formed
Superconductor. 제 6 항에 있어서,
상기 적어도 2종류 이상의 물질은,
(Nb, Ti) 또는 (Nb,Sn)의 2종류이거나;
(Y, Ba, Co) 또는 (Sm, Ba, Co)의 3종류 인
초전도체.The method according to claim 6,
The at least two or more kinds of materials may be,
(Nb, Ti) or (Nb, Sn);
(Y, Ba, Co) or (Sm, Ba, Co)
Superconductor. 비초전도 물질 또는 빈 공동(void)이 내부에 배치된 코어; 및
상기 코어를 둘러싸는 초전도 물질로 이루어지는 외곽쉘
을 포함하는 초전도 구조체를 복수 개 포함하며,
상기 복수 개의 초전도 구조체 각각의 외곽쉘은 인접한 초전도 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합되고,
상기 초전도 구조체 사이에는,
자속 고정점으로 작용하는 틈이 존재하는
초전도체.A core in which a non-superconducting material or hollow void is disposed; And
An outer shell comprising a superconducting material surrounding the core,
The superconducting structure including a plurality of superconducting structures,
Wherein an outer shell of each of the plurality of superconducting structures is electrically coupled to an outer shell of an adjacent superconducting structure,
Between the superconducting structures,
There is a gap that acts as a magnetic flux anchor point.
Superconductor. 제 1 항에 있어서,
상기 복수 개의 초전도 구조체 각각은
서로 동일한 크기를 갖는
초전도체.The method according to claim 1,
Each of the plurality of superconducting structures
Have the same size
Superconductor. (a) 비초전도 물질 또는 빈 공동(void)이 내부에 배치된 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 초전도 물질로 이루어지는 외곽쉘을 포함하는 초전도 구조체를 복수 개 준비하는 단계; 및
(b) 상기 복수 개의 초전도 구조체 각각의 외곽쉘을 인접한 초전도 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합시킴으로써 초전도체를 생성하는 단계를 포함하는
초전도체를 생성하는 방법.(a) preparing a plurality of superconducting structures including a non-superconducting material or an outer shell comprising a core having an empty void disposed therein and a superconducting material surrounding the core; And
(b) electrically coupling an outer shell of each of the plurality of superconducting structures with an outer shell of an adjacent superconducting structure to produce a superconductor
A method of producing a superconductor. 제 10 항에 있어서,
상기 복수 개의 초전도 구조체를 인접 배치시킴으로써 기 정의된 형상을 형성하는 단계를 더 포함하는
초전도체를 생성하는 방법.11. The method of claim 10,
Further comprising forming the predefined shape by adjacent arranging the plurality of superconducting structures
A method of producing a superconductor. 제 11 항에 있어서,
상기 형성하는 단계는,
빈 공간을 갖는 틀에 대해서, 상기 빈 공간에 상기 복수 개의 초전도 구조체를 주입하여 인접 배치시킴으로써 상기 기 정의된 형상을 형성하는
초전도체를 생성하는 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the forming comprises:
For a frame having an empty space, the plurality of superconducting structures are injected into the empty space and disposed adjacent to each other to form the predefined shape
A method of producing a superconductor. 제 11 항에 있어서,
상기 형성하는 단계는,
상기 복수 개의 초전도 구조체를 노즐(nozzle)로부터 분출시키고, 상기 분출된 복수 개의 초전도 구조체를 기판(substrate) 상에 인접 배치시킴으로써 상기 기 정의된 형상을 형성하는
초전도체를 생성하는 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the forming comprises:
Forming the predefined shape by ejecting the plurality of superconducting structures from a nozzle and placing the ejected plurality of superconducting structures on a substrate,
A method of producing a superconductor. 제 11 항에 있어서,
상기 형성하는 단계는,
상기 복수 개의 초전도 구조체를 기 정의된 패턴에 대응되는 개구부를 갖는 제1 기판에 통과시키고, 상기 통과된 복수 개의 초전도 구조체를 제2 기판 상에 인접 배치된 상태로 도포시킴으로써 상기 기 정의된 형상을 형성하는
초전도체를 생성하는 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the forming comprises:
Passing the plurality of superconducting structures through a first substrate having an opening corresponding to a predefined pattern and applying the plurality of superconducting structures passed on the second substrate in a state of being disposed adjacent to each other to form the predefined shape doing
A method of producing a superconductor. 제 10 항에 있어서,
상기 코어는 자속 고정점으로 작용하는
초전도체를 생성하는 방법.11. The method of claim 10,
The core acts as a magnetic flux anchor
A method of producing a superconductor. 제 10 항에 있어서,
상기 비초전도 물질은 강자성체, 반강자성체, 상자성체 또는 비자성체 중 어느 하나인
초전도체를 생성하는 방법.11. The method of claim 10,
The non-superconducting material may be any one of a ferromagnetic material, an antiferromagnetic material, a paramagnetic material, and a non-magnetic material
A method of producing a superconductor. (a) 비초전도 물질 또는 빈 공동(void)이 내부에 배치된 코어, 상기 코어를 둘러싸는 초전도 물질로 이루어지는 외곽쉘 및 상기 코어와 상기 외곽쉘 사이에 배치되는 절연층을 포함하는 초전도 구조체를 복수 개 준비하는 단계; 및
(b) 상기 복수 개의 초전도 구조체 각각의 외곽쉘을 인접한 초전도 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합시킴으로써 초전도체를 생성하는 단계를 포함하는
초전도체를 생성하는 방법.(a) a superconducting structure comprising a core in which a non-superconducting material or hollow voids are disposed, an outer shell composed of a superconducting material surrounding the core, and an insulating layer disposed between the core and the outer shell Preparing a dog; And
(b) electrically coupling an outer shell of each of the plurality of superconducting structures with an outer shell of an adjacent superconducting structure to produce a superconductor
A method of producing a superconductor. (a) 비초전도 물질 또는 빈 공동(void)이 내부에 배치된 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 초전도 물질로 이루어지는 외곽쉘을 포함하는 초전도 구조체를 복수 개 준비하는 단계; 및
(b) 상기 복수 개의 초전도 구조체 각각의 외곽쉘을 인접한 초전도 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합시킴으로써 초전도체를 생성하는 단계를 포함하며,
상기 전기적 결합은
원자 간의 금속 결합인
초전도체를 생성하는 방법.(a) preparing a plurality of superconducting structures including a non-superconducting material or an outer shell comprising a core having an empty void disposed therein and a superconducting material surrounding the core; And
(b) generating a superconductor by electrically coupling an outer shell of each of the plurality of superconducting structures with an outer shell of an adjacent superconducting structure,
The electrical coupling
A metal bond between atoms
A method of producing a superconductor. (a) 비초전도 물질 또는 빈 공동(void)이 내부에 배치된 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 초전도 물질로 이루어지는 외곽쉘을 포함하는 초전도 구조체를 복수 개 준비하는 단계; 및
(b) 상기 복수 개의 초전도 구조체 각각의 외곽쉘을 인접한 초전도 구조체의 외곽쉘과 전기적으로 결합시킴으로써 초전도체를 생성하는 단계를 포함하며
상기 전기적 결합은 열처리에 의하여 이루어지는
초전도체를 생성하는 방법.(a) preparing a plurality of superconducting structures including a non-superconducting material or an outer shell comprising a core having an empty void disposed therein and a superconducting material surrounding the core; And
(b) electrically coupling an outer shell of each of the plurality of superconducting structures with an outer shell of an adjacent superconducting structure to produce a superconductor,
The electrical connection is made by heat treatment
A method of producing a superconductor. 제 10 항에 있어서,
상기 외곽쉘은
적어도 2종류 이상의 물질이 교번하여 형성된
초전도체를 생성하는 방법.11. The method of claim 10,
The outer shell
At least two kinds of materials are alternately formed
A method of producing a superconductor. 제 20 항에 있어서,
상기 적어도 2종류 이상의 물질은,
(Nb, Ti) 또는 (Nb,Sn)의 2종류이거나;
(Y, Ba, Co) 또는 (Sm, Ba, Co)의 3종류 인
초전도체를 생성하는 방법.
21. The method of claim 20,
The at least two or more kinds of materials may be,
(Nb, Ti) or (Nb, Sn);
(Y, Ba, Co) or (Sm, Ba, Co)
A method of producing a superconductor.
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