Метод замороженного зеркального отображения

Метод замороженных зеркальных изображений (или метод замороженных изображений ) — расширение метода изображений для систем магнит — сверхпроводник , предложенного Александром Кордюком в 1998 году для учёта явления закрепления магнитного потока . ^{[ 1 ]} Метод дает простое представление о распределении магнитного поля , генерируемого магнитом (системой магнитов) вне бесконечно плоской поверхности совершенно твердого (с бесконечной силой закрепления ) сверхпроводника II рода в более общем случае охлаждения полем (FC): т.е. когда сверхпроводник переходит в сверхпроводящее состояние уже подвергается воздействию магнитного поля. Отличие от метода зеркального отображения, который имеет дело с идеальным сверхпроводником I рода (который полностью исключает магнитное поле, см. эффект Мейсснера ), состоит в том, что идеально твердый сверхпроводник экранирует изменение внешнего магнитного поля, а не само поле. .

Описание

Название происходит от замены некоторых элементов в исходной компоновке воображаемыми магнитами, что повторяет граничные условия задачи (см. Граничные условия Дирихле ). В простейшем случае магнитного диполя над плоской сверхпроводящей поверхностью (см. рис. 1) магнитное поле, создаваемое диполем, перемещалось из исходного положения (при котором сверхпроводник охлаждается до сверхпроводящего состояния) в конечное положение и экранирующими токами на сверхпроводящей поверхности эквивалентно полю трех магнитных диполей: реального (1), его зеркального изображения (3) и его зеркального изображения в исходном (FC) положении, но с намагниченностью вектор обратный (2).

Приложения

Показано, что метод работает для объемных высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). ^{[ 1 ]} которые характеризуются сильным пиннингом и используются для расчета взаимодействия в системах магнит-ВТСП, таких как сверхпроводящие магнитные подшипники , ^{[ 2 ]} сверхпроводящие маховики , ^{[ 3 ]} МАГЛЕВ , ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]} для в космических кораблях , применения ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} а также модель учебника для естественнонаучного образования . ^{[ 7 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Кордюк, А.А. (1998). «Магнитная левитация твердых сверхпроводников» (PDF) . Журнал прикладной физики . 83 (1): 610–611. Бибкод : 1998JAP....83..610K . дои : 10.1063/1.366648 .
^ Jump up to: ^а ^б Халл, Джон Р. (2000). «Сверхпроводящие подшипники» . Сверхпроводниковая наука и технология . 13 (2): R1–R15. Бибкод : 2000SuScT..13R...1H . дои : 10.1088/0953-2048/13/2/201 . ISSN 1361-6668 . S2CID 250771772 .
^ Филатов А.В.; Маслен, Э.Х. (ноябрь 2001 г.). «Пассивный магнитный подшипник для маховых систем накопления энергии». Транзакции IEEE по магнетизму . 37 (6): 3913–3924. Бибкод : 2001ITM....37.3913F . дои : 10.1109/20.966127 .
^ Лю, В.; Ван, Дж.С.; Цзин, Х.; Цзян, М.; Чжэн, Дж.; Ван, С.Ю. (2008). «Левитационные характеристики высокотемпературного сверхпроводника _в синусоидальном магнитном поле». Физика C: Сверхпроводимость . 468 (23): 2345–2350. Бибкод : 2008PhyC..468.2345L . doi : 10.1016/j.physc.2008.08.011 .
^ Шор, JP; Пек, Массачусетс (2009). «Интерфейсы, закрепленные Flux, для сборки, манипулирования и реконфигурации модульных космических систем» (PDF) . Журнал астронавтических наук . 57 (3): 667. Бибкод : 2009JAnSc..57..667S . дои : 10.1007/BF03321521 . S2CID 16573560 . Архивировано из оригинала (PDF) 3 ноября 2011 г.
^ Норман, MC; Пек, Массачусетс (2010). «Диспетчерство спутниковой сети с магнитным потоком» (PDF) . Журнал руководства, контроля и динамики . 33 (5): 1683. Бибкод : 2010JGCD...33.1683N . CiteSeerX 10.1.1.622.3859 . дои : 10.2514/1.49550 . Архивировано из оригинала (PDF) 3 ноября 2011 г.
^ Сайто, Ю. (2009). «Наблюдение линий магнитного поля вблизи сверхпроводника невооруженным глазом». Европейский журнал физики . 31 (1): 229–238. arXiv : 0805.3990 . Бибкод : 2010EJPh...31..229S . дои : 10.1088/0143-0807/31/1/020 . S2CID 56360791 .

Демо

[Kordyuk-1] Jump up to: ^а ^б Кордюк, А.А. (1998). «Магнитная левитация твердых сверхпроводников» (PDF) . Журнал прикладной физики . 83 (1): 610–611. Бибкод : 1998JAP....83..610K . дои : 10.1063/1.366648 .

[Hull-2] Jump up to: ^а ^б Халл, Джон Р. (2000). «Сверхпроводящие подшипники» . Сверхпроводниковая наука и технология . 13 (2): R1–R15. Бибкод : 2000SuScT..13R...1H . дои : 10.1088/0953-2048/13/2/201 . ISSN 1361-6668 . S2CID 250771772 .

[3] Филатов А.В.; Маслен, Э.Х. (ноябрь 2001 г.). «Пассивный магнитный подшипник для маховых систем накопления энергии». Транзакции IEEE по магнетизму . 37 (6): 3913–3924. Бибкод : 2001ITM....37.3913F . дои : 10.1109/20.966127 .

[4] Лю, В.; Ван, Дж.С.; Цзин, Х.; Цзян, М.; Чжэн, Дж.; Ван, С.Ю. (2008). «Левитационные характеристики высокотемпературного сверхпроводника _в синусоидальном магнитном поле». Физика C: Сверхпроводимость . 468 (23): 2345–2350. Бибкод : 2008PhyC..468.2345L . doi : 10.1016/j.physc.2008.08.011 .

[5] Шор, JP; Пек, Массачусетс (2009). «Интерфейсы, закрепленные Flux, для сборки, манипулирования и реконфигурации модульных космических систем» (PDF) . Журнал астронавтических наук . 57 (3): 667. Бибкод : 2009JAnSc..57..667S . дои : 10.1007/BF03321521 . S2CID 16573560 . Архивировано из оригинала (PDF) 3 ноября 2011 г.

[6] Норман, MC; Пек, Массачусетс (2010). «Диспетчерство спутниковой сети с магнитным потоком» (PDF) . Журнал руководства, контроля и динамики . 33 (5): 1683. Бибкод : 2010JGCD...33.1683N . CiteSeerX 10.1.1.622.3859 . дои : 10.2514/1.49550 . Архивировано из оригинала (PDF) 3 ноября 2011 г.

[7] Сайто, Ю. (2009). «Наблюдение линий магнитного поля вблизи сверхпроводника невооруженным глазом». Европейский журнал физики . 31 (1): 229–238. arXiv : 0805.3990 . Бибкод : 2010EJPh...31..229S . дои : 10.1088/0143-0807/31/1/020 . S2CID 56360791 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]