meissnerov efekt

Superconductivity and Superfluidity

Meissnerov efektMeissnerov efekt

Predavanje 2

Sve što smo do sada razmatralivrijedi za “idealni vodič” i za “supravodič”.Meissner i Oschenfeld su 1933. otkrili razliku između njih.

Meissnerov efekt “Supravodič isključuje kompletan magnetskitok iz svoje unutrašnjosti”.


““Idealni vodič”- hlađen u nultom poljuIdealni vodič”- hlađen u nultom polju

BA=0

PrimijeniBA

U zatvorenoj petlji čiji je otpor jednak nuli,fluks je konstantan, tako da dB/dt mora biti jednako nuli, pa će u vodiču poteći ekranizirajuće struje koje će unutar njega stvoriti polje jednako i suprotno polju BA

.Ukloni

BA

Kada se BA svede na nulu, dB/dt mora ostati na nuli, tako da i ekranzirajuće struje padaju na nulu.

BA=0

hlađenje Idealni vodič se nalazi u prostoru u kojemu je magnetski tok jednak nuli i ohlađen je ispod kritične temperature,“Tc”.

Predavanje 2


““Idealni vodič”- hlađenje u poljuIdealni vodič”- hlađenje u polju

BA

hlađenje

Na idealni vodič koji se nalazi na visokoj temperaturi primjenjeno je polje BA.

BA

Nakon toga, vodič se u magnetskom polju hladi ispod kritične temperature “Tc”.

BA

Budući da unutar idealnog vodiča nema promjene magnetskog toka (dB/dt=0) i da nema protjecanja ekranizirajućih struja, unutar vodiča će se održati polje BA.

UkloniBA

Kada se BA svede na nulu, poteći će ekranizirajuće struje kako bi se osiguralo da vrijedi dB/dt=0 i tako unutar vodiča održalo polje na iznosu BA .

Iako je gustoća primjenjenog fluksa svedena na nulu, struje i dalje teku– uzorak je u biti namagnetiziran.

Predavanje 2


Idealni vodičIdealni vodič-rezime-rezime

Hlađenje u polju

BA

BA

hlađenje

NeBA

BA

BA=0

BA=0

hlađenje

DaBA

NeBA

Predavanje 2

Hlađen u nultom polju


Supravodič-hlađenje u nultom poljuSupravodič-hlađenje u nultom polju

BA=0

DaBA

U zatvorenoj bezotpornoj petlji dB/dt mora biti jednako nuli, tako da će poteći ekranizirajuće struje koje će unutar uzorka generirati polje koje je jednako i suprotno polju BA.

NeBA

Kada se BA svede na nulu , dB/dt mora ostati na nuli, tako da i ekranizirajuće struje padaju na nulu.

hlađenje

BA=0

Supravodič postavljen u nulto polje se hladi ispod kritične temperature.

Potpuno jednako kao kod idealnog vodiča

Predavanje 2


Supravodič Idealni vodičSupravodič Idealni vodič


BA=0

BA=0

hlađenje

DaBA

NeBA

BA=0

BA=0

hlađenje

DaBA

NeBA


Predavanje 2


SSupupravodič - hlađen u poljuravodič - hlađen u polju

BA

Na supravodič koje se nalazi na visokoj temperaturi primjenjenoi je magnetsko polje BA. Nakon toga vodič se u polju čija je gustoća fluksa jednaka BA hladi ispod “Tc”.

Ovo je Meissnerov Efekt – koji kazuje da unutar supravodiča ne samo da mora biti zadovoljen uvjet dB/dt=0, nego i samo B mora biti jednako nuli.

hlađenje

BA

NeBA

Kada se gustoća primjenjenog magnetskog toka svede na nulu, ekranizirajuće struje opadaju kako bi osigurale da bude zadovoljen uvjet da je unutar vodiča dB/dt=0

BA

Kompletan magnetski tok se spontano potiskuje iz tijela vodiča, i pored toga što je gustoća primjenjenog toka nepromjenjena i dB/dt=0. Zbog toga moraju poteći ekranizirajuće struje kako bi proizvele polje jednako i suprotno polju BA!!!

Predavanje 2


Idealni vodičIdealni vodič S Supupravodičravodič

Hlađen u polju

BA

hlađenje

NeBA

BA

DaBA

BA

BA

hlađenje

NeBA

BA

Hlađen u polju

Predavanje 2


Ekranizirajuće struje-uzorak od čvrstog Ekranizirajuće struje-uzorak od čvrstog materijalamaterijala

BA

i i i

Lecture 2


Distribucija magnetskog toka-uzorak od Distribucija magnetskog toka-uzorak od čvrstog materijalačvrstog materijala

Predavanje 2

BA

i i i

BA

primjenjeni magnetski tokmagnetski tok

izazvan magnetiziranjem

ekranizirajuće struje

Primjer perfektnog dijamagnetizma


Supravodljiva cijevSupravodljiva cijev

Predavanje 2

Nakon hlađenja supravodljive cijevi koja se nalazila u nultom polju, primjenjeno je vanjsko magnetsko polje.

it

it

it

Nakon što je primjenjeno vanjsko polje, polje unutar cijevi ostaje jednako nuli zahvaljujući tome što preko vanjske površine cijevi teku ekranizirajuće struje it .

Struje it također poništavaju gustoću toka izazvanu prisustvom primjenjenog polja u šupljini.

U ovom se slučaju supravodljiva cijev ponaša potpuno isto kao što bi se ponašala cijev načinjena od materijala koji je “idealni vodič”.

Unutar tijela cijevi imat ćemo da je B=0


Supravodljiva cijevSupravodljiva cijev

Predavanje 2

Hlađenje supravodljive postavljenje u magnetsko polje

it

it

it

Ako se cijev nalazi na temperaturi koja premašuje TC magnetski tok prolazi i kroz tijelo cijevi i kroz šupljinu

Nakon hlađenja do supravodljivog stanja,magnetski tok se potiskuje iz tijela cijevi, fluks se izbacuje iz tijela cijevi B=0

Međutim, it također poništavaju gustoću toka primjenjenog toka u šupljini zbog polja primjenjenog u šupljini….

Pitanje: kako bi se ponašala cijev idealne provodnosti?

To se postiže zahvaljujući potjecanju ekranizirajućih struja it, koje teku po vanjskoj površini cijevi.

….ali šupljina nije supravodič – gustoća toka se u njoj ne smije promijeniti!Prema tome, kako bi se očuvala gustoća toka u šupljini, po unutarnjoj površine cijevi moraju poteći strujeih

ih

ih


SSažetakažetak::

it

it

it

ih

ihit

it

it

Supravodljiva cijev ohlađena u prisustvu primjenjenog magnetskog polja:

Magnetsko polje primjenjeno nakon što je supravodljiva cijev ohlađena u nultom

polju:

Predavanje 2

Razlika it-ih se održava na iznosu koji generira gustoću toka što je jednaka razlici između one u šupljini i one izvan tijela cijevi.

Čak i kada se primjenjeno polje svede na nulu, i dalje će postojat polje unutar cijevi (sada generirano strujama ih).


MeissnerMeissnerovov Efe Efekkt - st - sažetakažetak

Između 1911. i 1933. istraživači su smatrali da supravodič nije ništa više nego bezotporni idealni vodič.

Mjereći vrijednosti svojstava supravodiča hlađenog u magnetskom polju dokazali su da ne samo da je

dB/dt=0, nego i da je B=0.

Sposobnost supravodiča da potisne (izbaci) magnetski tok iz svoje unutrašnjosti predstavlja Meissnerov efekt.

To je prvi pokazatelj da je supravodljivo stanje potpuno novo stanje materije.

On pokazuje da se u supravodiču mogu inducirati struje u vremenski invarijantnom polju ,što se kosi s Maxwellovim jednadžbama.

Sažetak: Supravodiči izbacuju sav magnetski fluks i imaju nultu otpornost

Predavanje 2

meissnerov efekt

Documents