Мейснера эффект. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Мейснера эффект - вытеснение постоянного магнитного поля из массивного проводника, когда последний становится сверхпроводящим, одно из фундам. свойств сверхпроводимости. M. э. экспериментально обнаружен Ф. В. Мейснером (F. W. Meissner) и P. Оксенфельдом (R. Ochsenfeld) в 1933.

M. э. исчезает при полном переходе сверхпроводника в нормальное (несверхпроводящее) состояние.

Благодаря возможности существования незатухающих токов в сверхпроводнике внеш. магн. поле экранируется сверхпроводящими токами, текущими вблизи поверхности образца (мейснеровскими токами) в слое толщиной порядка глубины проникновения, магн. поля (см. Лондонов уравнение). Состояние с незатухающими поверхностными токами, препятствующими проникновению магн. поля в толщу сверхпроводника, соответствует минимуму свободной энергии, включающей энергию магн. поля, кинетич. энергию сверхпроводящих электронов и энергию свехпроводящей конденсации. Характерные значения глубины проникновения магн. поля составляют доли микрометра, поэтому поле практически не проникает в массивный сверхпроводник: магн. индукция

в нём равна нулю. В силу соотношения

между индукцией

напряжённостью магн. поля H и намагниченностью

последняя при В = 0 оказывается равной

т. е. сверхпроводник в мейснеровском состоянии ведёт себя как идеальный диамагнетик с восприимчивостью

Полный M. э. существует в интервале напряжённос-тей магн. поля, не превосходящих критического магнитного поля, при к-ром происходит полное или частичное разрушение сверхпроводимости. Неполный M. э. наблюдается как в сверхпроводниках 1-го рода в про-

межуточном состоянии, когда магн. поле проникает в образец через области, занятые нормальной фазой, так и в сверхпроводниках 2-го рода в интервале полей от H_c1 до H_c2 (смешанное состояние ),когда магн. поле проникает в сверхпроводник в виде вихрей, несущих квант магн, потока (см. Квантование магнитного потока).

При охлаждении образца, находящегося в магн. поле, до температуры ниже критич. температуры сверхпроводящего перехода происходит выталкивание магн. потока из образца. При этом содержащие магн. поток области нормальной фазы или квантованные вихри стремятся выйти из сверхпроводника, перемещаясь из глубины к поверхности образца. В материалах, обладающих дефектами кристаллич. решётки, такое движение маги, потока может быть затруднено, что будет приводить к "замораживанию" магн. потока в образце.

Литература по эффекту Мейснера

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.