Efecto Meissner, expulsión de un campo magnético del interior de un material que está en proceso de convertirse en superconductor, es decir, que pierde su resistencia al flujo de corrientes eléctricas cuando se enfría por debajo de una determinada temperatura, llamada temperatura de transición, generalmente cercana al cero absoluto. El efecto Meissner, una propiedad de todos los superconductores, fue descubierto por los físicos alemanes W. Meissner y R. Ochsenfeld en 1933.

Efecto Meissner
Efecto Meissner

El efecto Meissner se produce cuando un superconductor enfriado con nitrógeno líquido levita un imán.

Mai-Linh Doan

Figura 1: Calor específico en los estados normal (Cen) y superconductor (Ces) de un superconductor clásico en función de la temperatura absoluta. Las dos funciones son idénticas a la temperatura de transición (Tc) y por encima de Tc.
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Como se dijo anteriormente, un superconductor de tipo I en forma de cilindro largo y delgado o elipsoide permanece superconductor a una temperatura fija…

Cuando un superconductor en un campo magnético se enfría hasta la temperatura a la que pierde bruscamente la resistencia eléctrica, todo o parte del campo magnético dentro del material es expulsado. Los campos magnéticos relativamente débiles son repelidos por completo del interior de todos los superconductores, excepto por una capa superficial de aproximadamente una millonésima de pulgada de espesor. Sin embargo, el campo magnético externo puede ser tan fuerte que impida la transición al estado superconductor y no se produzca el efecto Meissner.

Generalmente, los rangos de intensidad de campo magnético intermedio, que están presentes durante el enfriamiento, producen un efecto Meissner parcial ya que el campo original se reduce dentro del material pero no se expulsa totalmente. Algunos superconductores, denominados de tipo I (estaño y mercurio, por ejemplo), pueden presentar un efecto Meissner completo eliminando diversas impurezas químicas e imperfecciones físicas y eligiendo la forma y el tamaño geométricos adecuados. Otros superconductores, denominados de tipo II (vanadio y niobio, por ejemplo), sólo presentan un efecto Meissner parcial a intensidades de campo magnético intermedias, independientemente de su forma o tamaño geométrico. Los superconductores de tipo II muestran una expulsión decreciente del campo magnético a medida que aumenta su intensidad hasta que dejan de ser superconductores abruptamente en campos magnéticos relativamente fuertes.

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