Meissner-effekt

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
(Omdirigert fra Meissner-effekten)
Hopp til navigering Hopp til søk
Meissner-effekten til en type-I superleder.

Meissner-effekten betegner i fysikken superlederes evne til å støte fra seg magnetfelt, dvs. superledere generer strøm i overflaten som eksakt kansellerer påsatte, ytre magnetfelter. Ser man litt nøyere på superlederen finner man ut at magnetfelt trenger inn i et tynt lag med tykkelse λ som kalles penetrasjonsdybden. D er sterkt avhengig av temperatur og superledermateriale, men kan variere fra noen nanometer til mange mikrometer.

Meissner-effekten ble oppdaget av Walther Meissner og Robert Ochsenfeld i 1933, og fikk en teoretisk forklaring med London-likningen i 1935.

Det finnes to typer Meissner-effekt, og superledere deles i type-I og type-II ettersom hvilken effekt de opplever.

  • Type-I. Det indre av en superledere er helt fritt for magnetfelt. En type-I superleder vil dermed opptre som en magnet som alltid frastøter; som alltid vender nordpol mot nordpol og sørpol mot sørpol. En slik magnet kalles en perfekt diamagnet. Å kalle en superleder (med λ = 0) for en perfekt diamagnet er dog ikke riktig, siden en superleder, i motsetning til en perfekt diamagnet, er en termodynamisk tilstand, oppnådd ved en faseovergang.
  • Type-II. Her trenger magnetfelt inn i superlederen men i form av kvantiserte flukstråder (eng. quantized vortex), som hver og en bærer eksakt samme mengde magnetisk fluks, kalt det magnetiske flukskvantet Φ0 = h /2e hvor h er Plancks konstant og e er elementærladningen. Tykkelsen av en kvantisert flukstråd er gitt av .

Sveving av en magnet over en superleder er et fenomen som blir forklart av Meissner-effekten. For sveving over en type-II superleder blir plasseringen av magneten spesielt stabil, siden de kvantiserte flukstrådene hekter (eng. pinning) seg fast i urenheter i superlederen.

Litteratur[rediger | rediger kilde]

  • W. Meissner und R.Ochsenfeld, Ein neuer Effekt bei Eintritt der Supraleitfähigkeit, Naturwissenschaften 21 (44), 787–788 (1933).
  • O. Hunderi, J.R. Lien og G. Løvhøiden, Generell fysikk for universiteter og høgskoler, Bind 2, Universitetsforlaget, Oslo (2001). ISBN 978-82-1500-006-0.
  • T.P. Orlando and K.A. Delin, Foundations of Applied Superconductivity, Addison-Wesley Publishing Company, New York (1991). ISBN 0-201-18323-4.

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]