[논문 리뷰] Anomalous Electromagnetics of Carbon Condensates in the Light of Ideas of a High-Temperature Superconductivity

S.G. Lebedev|arXiv (Cornell University)|2005. 10. 12.

Graphene research and applications참고 문헌 2인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 전기 아크에서 스퍼터링을 통해 제조된 얇은 탄소 필름(CA 필름)에서의 이상한 전자기적 성질을 조사하며, 고온에서의 rf-to-dc 변환(ac 조셉슨 효과에 기반), 전류 및 온도 변화에 따른 전도도 급증, 스핀 밀도가 0임을 고려하여, 주로 고온 초전도성 이론을 제안한다. 다른 가설로는 셀레니드 유리의 유사성과 변동 전도성 메커니즘을 고려한다.

ABSTRACT

The anomalies of electromagnetic properties of carbon condensates are discussed. Basic attention has been done to electromagnetic properties of thin carbon films produced by means of sputtering of spectral pure graphite in electrical arc (CA films). The room temperature rf-to-dc conversion associated with the ac Josephson effect, the jumps of conductivity stipulated by variation of current and temperature and zero spin density can be pointed among the anomalous properties of CA films. The number of basic hypotheses are presented in trying to explain this anomalies. As the main hypothesis the high temperature superconductivity is considered. As alternative the analogy with the chalcogenide glasses, fluctuation conductivity, etc. can be considered.

연구 동기 및 목표

• 전기 아크에서 스펙트럼 순수한 그래파이트를 스퍼터링하여 제조한 얇은 탄소 필름(CA 필름)의 이상한 전자기적 성질의 기원을 조사하는 것.
• 관측된 고온에서의 rf-to-dc 변환과 그가 ac 조셉슨 효과와 일치하는지 분석하는 것.
• 스핀 밀도가 없음에도 불구하고 전류 및 온도 변화에 따라 전도도가 급격히 변화하는 현상의 원인을 조사하는 것.
• 이러한 이상 현상들을 설명하는 데 있어 고온 초전도성을 주요 가설로 평가하는 것.
• 셀레니드 유리의 유사성과 변동 전도성 메커니즘과 같은 다른 설명을 고려하는 것.

제안 방법

• 전기 아크에서 스펙트럼 순수한 그래파이트를 스퍼터링하여 얇은 탄소 필름(CA 필름)을 제조하는 것.
• 특히 고온에서의 rf-to-dc 변환을 측정하여 전자기적 반응을 분석하는 것.
• 적용된 전류 및 온도에 따른 전도도 변화를 분석하여 비선형 또는 비연속적 행동을 식별하는 것.
• 관측된 rf 자극 하에서 dc 전류 생성 현상을 해석하기 위해 ac 조셉슨 효과와 관련된 이론적 모델을 적용하는 것.
• 관측된 이상 현상들을 통합적으로 설명할 수 있는 고온 초전도성을 중심으로 한 가설을 평가하는 것.
• 변동 전도성 및 셀레니드 유리와의 구조적 유사성과 같은 다른 모델과의 비교

실험 결과

연구 질문

• RQ1 CA 필름에서 관측된 고온에서의 rf-to-dc 변환은 무엇이 원인인지, 그리고 ac 조셉슨 효과와 일치하는가?
• RQ2 스핀 밀도가 0임에도 불구하고 CA 필름에서 전류 및 온도 변화에 따라 전도도가 급격히 증가하는 이유는 무엇인가?
• RQ3 고온 초전도성이 탄소 응집체에서 관측된 전자기적 이상 현상들을 얼마나 잘 설명할 수 있는가?
• RQ4 CA 필름의 전자기적 성질은 셀레니드 유리 또는 기타 무질서한 시스템과 어떻게 비교되는가?
• RQ5 기본적인 초전도성 질서 파rameter가 없는 조건에서 전자 쌍화 또는 변동 전도성은 어떤 역할을 할 수 있는가?

주요 결과

• CA 필름은 고온에서의 rf-to-dc 변환을 보이며, 이는 ac 조셉슨 효과와 일치하는 거대한 양자 효과임을 시사한다.
• CA 필름의 전도도는 전류 및 온도 변화에 따라 비연속적인 급증을 보이며, 비정상적인 전자적 거동을 나타낸다.
• CA 필름에서 스핀 밀도가 없음은 전통적인 초전도 모델에 도전하며, 비표준 쌍화 메커니즘을 시사한다.
• 고온 초전도성은 관측된 이상 현상에 대한 가장 타당한 설명으로 제안되지만, 아직 명확히 입증되지는 않았다.
• 셀레니드 유리의 유사성과 변동 전도성과 같은 다른 가설은 타당한 해석으로 고려되지만, 더 포괄적인 설명은 아니다.
• 표준 고체물리학 이론로는 탄소 응집체의 전자기적 이상 현상이 설명되지 않으며, 이는 새로운 전자 상태를 시사한다.