meissnerov efekt
DESCRIPTION
Meissnerov efekt. Sve što smo do sada razmatrali vrijedi za “idealni vodič” i za “supravodič”. Meissner i Oschenfeld su 1933. otkrili razliku između njih. Meissnerov efekt “Supravodič isključuje kompletan magnetski tok iz svoje unutrašnjosti”. Predavanje 2. h l ađenje. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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”.
Superconductivity and Superfluidity
““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
Superconductivity and Superfluidity
““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
Superconductivity and Superfluidity
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
Superconductivity and Superfluidity
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
Superconductivity and Superfluidity
Supravodič Idealni vodičSupravodič Idealni vodič
Hlađen u nultom polju
BA=0
BA=0
hlađenje
DaBA
NeBA
BA=0
BA=0
hlađenje
DaBA
NeBA
Hlađen u nultom polju
Predavanje 2
Superconductivity and Superfluidity
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
Superconductivity and Superfluidity
Idealni vodičIdealni vodič S Supupravodičravodič
Hlađen u polju
BA
hlađenje
NeBA
BA
DaBA
BA
BA
hlađenje
NeBA
BA
Hlađen u polju
Predavanje 2
Superconductivity and Superfluidity
Ekranizirajuće struje-uzorak od čvrstog Ekranizirajuće struje-uzorak od čvrstog materijalamaterijala
BA
i i i
Lecture 2
Superconductivity and Superfluidity
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
Superconductivity and Superfluidity
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
Superconductivity and Superfluidity
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
Superconductivity and Superfluidity
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).
Superconductivity and Superfluidity
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