Эффект Мейснера

В первый раз явление наблюдалось в 1933 году германскими физиками Мейснером и Оксенфельдом. В базе эффекта Мейснера лежит явление полного вытеснение магнитного поля из материала при переходе в сверхпроводящее состояние. Разъяснение эффекта связано со строго нулевым значением электронного сопротивления сверхпроводников. Проникновение магнитного поля в обыденный проводник связано с конфигурацией магнитного потока, которое, в свою очередь создаёт ЭДС индукции и наведённые токи, препятствующие изменению магнитного потока.

Магнитное поле просачивается в сверхпроводник на глубину, вытеснения магнитного поля из сверхпроводника определяемую неизменной , именуемую лондоновской неизменной:

. (6.3)

В 1935 г. братья Лондоны (Фриц и Гейнц) добавили к уравнениям Максвелла уравнение, описывающее условия распространения магнитного поля в сверхпроводниках.

Рис. 6.1 Схема эффекта Мейснера.

На рисунке показаны полосы магнитного поля и их вытеснение из сверхпроводника, находящегося при температуре ниже критичной. При переходе температуры через критичное значение, в сверхпроводнике резко поменяются магнитное поле, что приводит к возникновению импульса ЭДС в катушке индуктивности.

Рис. 6.2 Датчик магнитного поля, реализующий эффект Мейснера.

Данное явление употребляется для измерения сверхслабых магнитных полей, для сотворения криотронов (переключающих устройств).

Рис. 6.3 Устройство и обозначение криотрона.

Конструктивно криотрон состоит из 2-ух сверхпроводников. Вокруг танталового проводника намотана катушка из ниобия, по которой протекает управляющий ток. При увеличении управляющего тока растет напряженность магнитного поля, и тантал перебегает из состояния сверхпроводимости в обыденное состояние. При всем этом резко меняется проводимость танталового проводника, и рабочий ток в цепи фактически исчезает. На базе криотронов делают, к примеру, управляемые вентили.