극한물성

요약 온도나 압력, 자기장, 전기장 등의 수치가 매우 높거나 낮은 극한의 상태일 때에는 물질의 특성이 상온, 상압에서의 특성과 달라지는데, 이때의 물질의 특성을 말한다.

일상적으로 경험하는 상온·상압 등 일반적인 상태의 물질의 특성과 비교하여 극한상태에서는 매우 다른 물성을 보인다. 1K 이하의 극저온상태에서는 헬륨의 동위원소인 ³He의 초유동 현상, 고체수소의 분자회전상태의 질서-무질서 상전이, 핵스핀의 자기적 정렬 등이 일어난다.

또 10만 atm 이상의 초고압상태에서는 상온에서도 모든 물질이 고체상태가 되며 도체로 바뀐다. 초고압에서의 수소는 상온에서도 초전도상태를 가질 것으로 예측된다. 점차 원자·분자의 크기에 육박하는 나노미터(10^-9m) 크기의 초미세구조에 대한 관심이 고조되고 있으며, 미립자나 초박막 형태의 초미세구조에서는 미세 크기 효과와 표면효과 때문에 특이한 성질이 나타난다.

이 외에도 초고온·초고진공상태, 초고자기장, 초고전압 등의 극한조건이 있으며, 이들 조건에서의 극한물성의 응용도 개발이 시도되고 있다.