WikiDer > Meissner-Effekt

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Schema des Meissner-Effekts. Beim Unterschreiten der kritischen Temperatur werden aus dem Supraleiter magnetische Feldlinien ausgestoßen, die als Pfeile gekennzeichnet sind.

Es Meissner-Effekt, ebenfalls Meißner-Ochsenfeld-Effekt bezeichnet als die totale Ablehnung von a Magnetfeld durch eine Supraleiter unter dem kritische Temperatur. Mit anderen Worten, der Supraleiter hat keine magnetischer Fluss Mehr.

Dadurch schwebt ein Permanentmagnet über dem Supraleiter. Wie ein Dauermagnet nähert sich dem Supraleiter, tritt in den Supraleiter ein a elektrischer Strom Gehen, das sich seinem Ursprung widersetzt, also a Spiegelbild erzeugt ein Magnetfeld. Aufgrund der Supraleitung fließt der induzierte Strom weiter und der Magnet schwebt über dem Leiter. Denn die magnetischen Feldlinien sind festgenagelt im Supraleiter gleitet der Magnet nicht vom Magnetfeld ab.

Ein äußeres Magnetfeld wird um den Supraleiter herumgebogen und berührt den Supraleiter nicht. Die maximale Feldstärke, die ein Supraleiter erfahren kann, wird als kritische Feldstärke B . bezeichnet_c erwähnt. Wird die Feldstärke größer als B_c, dann kehrt der Supraleiter in seinen Normalzustand zurück.

Entdeckung

In den frühen 1930er Jahren entwickelte der deutsche Physiker Walther Meissner, zusammen mit seinem Assistenten Robert Ochsenfeld, die die magnetischen Eigenschaften von Materialien untersucht, wenn sie supraleitend werden. 1933 entdeckte er, dass ein Bleizylinder, als er supraleitend wurde, magnetischer Fluss ausgesendet.^[1] Meissner und Ochsenfeld hatten nicht nur entdeckt, dass der supraleitende Zustand durch einen Widerstand von Null gekennzeichnet ist, er ist auch ein perfekter diamagnetischer Zustand jetzt sofort magnetische Permeabilität gleich Null.

Diamagnetismus ist eine Eigenschaft eines Materials, die es ihm ermöglicht, ein Magnetfeld zu erzeugen, das einem externen Magnetfeld entgegengesetzt ist. Bei normalen Materialien wird dies durch die Rotation von . verursacht Elektronen um den Kern eines Atoms und der Effekt ist sehr schwach. Bei Supraleitern ist der Effekt viel stärker und die Illusion des Diamagnetismus wird durch etwas anderes verursacht, nämlich durch die Abschirmung von Strömen, die gegen das äußere Magnetfeld laufen.

Der Meissner-Effekt kann nicht allein durch die unendliche Leitfähigkeit erklärt werden. Die Erklärung ist komplexer und ein erster einigermaßen erfolgreicher Versuch spiegelte sich in der London-Vergleiche von Fritz und Heinz London.^[2] Bei der Untersuchung des Effekts fanden die Londoner Brüder heraus, dass sich der elektrische Strom in einer sehr dünnen äußeren Schicht des Supraleiters befindet. Diese Oberflächenströme sind so organisiert, dass das Innere des Supraleiters vom äußeren Magnetfeld abgeschirmt wird. Dieses Eindringtiefe (λ) ist eine spezifische Eigenschaft von Supraleitern und ist etwa ein Zehntausendstel Millimeter dick.

Weitere Nachforschungen

Meissner-Effekt-Trichter

Vor kurzem, im Jahr 2011, wurde in den Vereinigten Staaten eine ebenso bemerkenswerte Studie (und/oder Verwendung) des Meissner-Effekts von den Forschern Sean P. McNeil und den Professoren Marc H. Weber und Kelvin G. Lynn aus den Vereinigten Staaten durchgeführt. Washington State University. Der Titel der veröffentlichten Arbeit zu ihrer Forschung lautet "Meißner-Effekt-Trichter".

Bericht

Die Konzentration von a Positronenstrahl wurde in einem Magnetfeldtrichter mit einem gekühlten, reinen Niob-Einkristall im Supraleitungsbereich. Ein Anstieg des Magnetfelds um 18% wurde indirekt durch ein Loch in einer zylindrischen Niobprobe gemessen. Die Testergebnisse demonstrieren die Fokussierungstechnik eines Strahls geladener Teilchen. Darüber hinaus haben die Forschungsergebnisse Auswirkungen auf die Helligkeitsverbesserung von Positronenstrahlen und fallstrahlbasierten Strahlen (auch "fallenbasierte Strahlen" genannt).

Als Ergebnis dieses Experiments danken die Forscher den nützlichen Gesprächen mit den Forschern A. Hunt, C. F. Fisher und dann einem Forscher am Universität Gent Dr. Jérémie De Baerdemaeker und auch die Hilfe von A. Lynn, B. Shurtliff und G. Henry. ^[3] Diese Forschung steht in engem Zusammenhang mit dem berühmten Meissner-Effekt.

Mediendateien zu diesem Thema finden Sie auf der Seite Meissner-Effekt auf Wikimedia Commons.