Meissner-effect, het verdrijven van een magnetisch veld uit het inwendige van een materiaal dat bezig is een supergeleider te worden, d.w.z. dat het zijn weerstand tegen het vloeien van elektrische stromen verliest wanneer het wordt afgekoeld tot onder een bepaalde temperatuur, de overgangstemperatuur genoemd, die meestal dicht bij het absolute nulpunt ligt. Het Meissner-effect, een eigenschap van alle supergeleiders, werd ontdekt door de Duitse natuurkundigen W. Meissner en R. Ochsenfeld in 1933.

Meissner-effect
Meissner-effect

Het Meissner-effect treedt op wanneer een met vloeibare stikstof gekoelde supergeleider een magneet doet zweven.

Mai-Linh Doan

Figuur 1: Soortelijke warmte in de normale (Cen) en supergeleidende (Ces) toestand van een klassieke supergeleider als functie van de absolute temperatuur. De twee functies zijn identiek bij de overgangstemperatuur (Tc) en boven Tc.
Lees meer over dit onderwerp
supergeleiding: Het Meissner-effect
Zoals gezegd blijft een supergeleider van type I in de vorm van een lange, dunne cilinder of ellipsoïde supergeleidend bij een vaste temperatuur…

Als een supergeleider in een magnetisch veld wordt afgekoeld tot de temperatuur waarbij hij abrupt zijn elektrische weerstand verliest, wordt het magnetische veld binnen het materiaal geheel of gedeeltelijk uitgestoten. Relatief zwakke magnetische velden worden volledig afgestoten uit het inwendige van alle supergeleiders, met uitzondering van een oppervlaktelaag van ongeveer een miljoenste van een inch dik. Het externe magnetische veld kan echter zo sterk worden gemaakt, dat het een overgang naar de supergeleidende toestand verhindert, en het Meissner-effect niet optreedt.

Over het algemeen veroorzaken reeksen van intermediaire magnetische-veldsterkten, die tijdens het afkoelen aanwezig zijn, een gedeeltelijk Meissner-effect, aangezien het oorspronkelijke veld binnen het materiaal wordt verminderd, maar niet volledig wordt verdreven. Sommige supergeleiders, type I genoemd (tin en kwik bijvoorbeeld), kunnen een volledig Meissner-effect vertonen door verschillende chemische onzuiverheden en fysische onvolkomenheden te elimineren en door de juiste geometrische vorm en afmetingen te kiezen. Andere supergeleiders, type II genoemd (vanadium en niobium bijvoorbeeld), vertonen slechts een gedeeltelijk Meissner-effect bij intermediaire magnetische veldsterkten, ongeacht hun geometrische vorm of grootte. Type II supergeleiders vertonen een afnemende uitdrijving van het magnetisch veld naarmate de sterkte toeneemt, totdat zij abrupt ophouden supergeleiders te zijn in relatief sterke magnetische velden.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.