Супердиамагнетизм

Сверхпроводник действует как по существу идеальный диамагнитный материал , когда его помещают в магнитное поле, и он исключает это поле, поэтому линии потока полностью выходят за пределы области

Супердиамагнетизм (или совершенный диамагнетизм ) — явление, возникающее в некоторых материалах при низких температурах , характеризующееся полным отсутствием магнитной проницаемости (т. е. объёмной магнитной восприимчивости). $\chi _{\rm {V}}$ = −1) и исключение внутреннего магнитного поля .

Супердиамагнетизм установил, что сверхпроводимость материала представляет собой стадию фазового перехода . Сверхпроводящая магнитная левитация возникает из-за супердиамагнетизма, который отталкивает постоянный магнит, приближающийся к сверхпроводнику, и закрепления потока , которое предотвращает уплывание магнита.

Супердиамагнетизм — особенность сверхпроводимости . Он был идентифицирован в 1933 году Вальтером Мейснером и Робертом Оксенфельдом , но считается отличным от эффекта Мейснера , который возникает, когда впервые формируется сверхпроводимость, и предполагает исключение магнитных полей, которые уже проникают в объект.

Схема эффекта Мейснера. Линии магнитного поля исключаются из сверхпроводника, когда его температура ниже критической.

Теория

Фриц Лондон и Хайнц Лондон разработали теорию, согласно которой исключение магнитного потока осуществляется электрическими экранирующими токами, которые протекают по поверхности сверхпроводящего материала и генерируют магнитное поле , которое точно нейтрализует внешнее поле внутри сверхпроводника. Эти экранирующие токи генерируются всякий раз, когда сверхпроводящий материал попадает в магнитное поле. Это можно понять тем, что сверхпроводник имеет нулевое электрическое сопротивление, поэтому вихревые токи , индуцированные движением материала внутри магнитного поля, не затухают. Фриц в Королевском обществе в 1935 году заявил, что термодинамическое состояние будет описываться одной волновой функцией .

«Экранирующие токи» возникают и в ситуации, когда изначально нормальный проводящий металл помещен в магнитное поле. Как только металл охлаждается ниже соответствующей температуры перехода, он становится сверхпроводящим. Это изгнание магнитного поля при охлаждении металла уже нельзя объяснить, просто предположив нулевое сопротивление, и оно называется эффектом Мейснера . Это показывает, что сверхпроводящее состояние не зависит от истории приготовления, а только от текущих значений температуры , давления и магнитного поля и, следовательно, является истинным термодинамическим состоянием .

См. также

• Сверхтекучесть
• Хронология низкотемпературных технологий

Ссылки

• Шахтман Том, «Абсолютный ноль: и победа над холодом» . Компания Houghton Mifflin, декабрь 1999 г. ISBN   0-395-93888-0