Efekt Meissnera, wypędzenie pola magnetycznego z wnętrza materiału będącego w procesie przekształcania się w nadprzewodnik, czyli tracącego opór na przepływ prądów elektrycznych po ochłodzeniu poniżej pewnej temperatury, zwanej temperaturą przejścia, zwykle bliskiej zeru bezwzględnemu. Efekt Meissnera, właściwość wszystkich nadprzewodników, został odkryty przez niemieckich fizyków W. Meissnera i R. Ochsenfelda w 1933 roku.

Efekt Meissnera
Efekt Meissnera

Efekt Meissnera występujący, gdy nadprzewodnik chłodzony ciekłym azotem lewituje magnes.

Mai-Linh Doan

Rysunek 1: Ciepło właściwe w stanie normalnym (Cen) i nadprzewodzącym (Ces) klasycznego nadprzewodnika jako funkcja temperatury bezwzględnej. Obie funkcje są identyczne w temperaturze przejścia (Tc) i powyżej Tc.
Read More on This Topic
nadprzewodnictwo: Efekt Meissnera
Jak stwierdzono powyżej, nadprzewodnik typu I w postaci długiego, cienkiego cylindra lub elipsoidy pozostaje nadprzewodzący w stałej temperaturze…

Jak nadprzewodnik w polu magnetycznym jest chłodzony do temperatury, w której gwałtownie traci opór elektryczny, całe lub część pola magnetycznego w materiale jest wydalana. Stosunkowo słabe pola magnetyczne są całkowicie odpychane od wnętrza wszystkich nadprzewodników z wyjątkiem warstwy powierzchniowej o grubości około jednej milionowej cala. Zewnętrzne pole magnetyczne może być jednak tak silne, że uniemożliwia przejście do stanu nadprzewodnictwa i efekt Meissnera nie występuje.

Generalnie, zakresy pośrednich natężeń pola magnetycznego, które są obecne podczas chłodzenia, wytwarzają częściowy efekt Meissnera, ponieważ pierwotne pole jest redukowane w materiale, ale nie całkowicie usuwane. Niektóre nadprzewodniki, zwane typem I (na przykład cyna i rtęć), mogą być wykonane tak, aby wykazywały całkowity efekt Meissnera poprzez wyeliminowanie różnych zanieczyszczeń chemicznych i niedoskonałości fizycznych oraz poprzez wybór odpowiedniego kształtu geometrycznego i rozmiaru. Inne nadprzewodniki, zwane typem II (na przykład wanad i niob), wykazują tylko częściowy efekt Meissnera przy pośrednich natężeniach pola magnetycznego, bez względu na ich kształt geometryczny i rozmiar. Nadprzewodniki typu II wykazują zmniejszające się wydalanie pola magnetycznego wraz ze wzrostem jego natężenia, aż do momentu, gdy gwałtownie przestają być nadprzewodnikami w stosunkowo silnych polach magnetycznych.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.