Meissner-effekt

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 $\lambda$ .

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

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

Om Meissner-effekten, fra HyperPhysics, Georgia State University