Meissner-effekt, udvisning af et magnetfelt fra det indre af et materiale, der er i færd med at blive en superleder, dvs. mister sin modstand mod strømmen af elektriske strømme, når det afkøles til under en vis temperatur, kaldet overgangstemperaturen, som normalt ligger tæt på det absolutte nulpunkt. Meissner-effekten, der er en egenskab ved alle superledere, blev opdaget af de tyske fysikere W. Meissner og R. Ochsenfeld i 1933.

Meissner-effekten
Meissner-effekten

Meissner-effekten opstår, når en superleder, der er afkølet med flydende nitrogen, får en magnet til at svæve.

Mai-Linh Doan

Figur 1: Specifik varme i de normale (Cen) og superledende (Ces) tilstande af en klassisk superleder som en funktion af den absolutte temperatur. De to funktioner er identiske ved overgangstemperaturen (Tc) og over Tc.
Læs mere om dette emne
superledelse: Meissner-effekten
Som nævnt ovenfor forbliver en type I-superleder i form af en lang, tynd cylinder eller ellipsoide superledende ved en fast temperatur…

Når en superleder i et magnetfelt afkøles til den temperatur, ved hvilken den pludselig mister elektrisk modstand, udviskes hele eller en del af magnetfeltet i materialet. Relativt svage magnetfelter bliver helt frastødt fra det indre af alle superledere med undtagelse af et overfladelag, der er ca. en milliontedel af en tomme tykt. Det ydre magnetfelt kan imidlertid gøres så stærkt, at det forhindrer en overgang til den superledende tilstand, og Meissner-effekten opstår ikke.

Generelt giver områder med mellemliggende magnetfeltstyrker, som er til stede under afkøling, en delvis Meissner-effekt, idet det oprindelige felt reduceres i materialet, men ikke helt udvises. Nogle superledere, kaldet type I (f.eks. tin og kviksølv), kan bringes til at udvise en fuldstændig Meissner-effekt ved at fjerne forskellige kemiske urenheder og fysiske ufuldkommenheder og ved at vælge den rette geometriske form og størrelse. Andre superledere, kaldet type II (f.eks. vanadium og niobium), udviser kun en delvis Meissner-effekt ved mellemliggende magnetfeltstyrker, uanset deres geometriske form og størrelse. Type II-superledere udviser aftagende udvisning af magnetfeltet, efterhånden som dets styrke øges, indtil de pludselig ophører med at være superledere i relativt stærke magnetfelter.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.