leviterende magnet av /Argonne National Laboratory. CC BY NC SA 2.0

meissnereffekt

Meissnereffekten er et fenomen i fysikk som består av at et magnetisk felt ikke kan trenge gjennom en superleder. Effekten oppstår fordi fotoner får en endelig masse når de befinner seg i superlederen. Når Meissnereffekten inntreffer, er resultatet at det magnetiske feltet dypt inni et superledende materiale er lik null.

Faktaboks

uttale:
mˈai-

Meissnereffekten ble oppdaget i 1933 av tyskerne Walther Meissner og Robert Ochsenfeld.

Beskrivelse

Meissnereffekten er et fenomen som inntreffer for superledende materialer.

Type-I superledere

For type-I superledere, slik som aluminium og tinn, fører Meissnereffekten til at superlederen viser seg ugjennomtrengelig for magnetiske feltlinjer. Effekten kan betegnes som en form for diamagnetisme, og forklares ved at det oppstår en ordnet elektronbevegelse i lederens overflate, slik at magnetfeltet inne i lederen oppheves.

Meissnereffekten vedvarer kun så lenge det magnetiske feltet ikke overstiger en kritisk feltstyrke. Over denne feltstyrken, ødelegges den superledende tilstanden og magnetiske feltlinjer kan igjen trenge i gjennom materialet. Avkjøles en slik superleder i et sterkt magnetfelt, blir det ikke superledende før magnetfeltet reduseres til under den kritiske styrken. Straks det blir superledende, forsvinner magnetfeltet inne i lederen.

Type-II superledere

I type-II superledere, slik som vanadium og niob, trenger magnetfeltet delvis inn også når materialet er superledende. Dette skjer når magnetfeltet blir tilstrekkelig sterkt, men fremdeles svakere enn det kritiske feltet. Disse stoffene beholder sin superledningsevne i forholdsvis sterke felt, og kan derfor brukes til superledende magneter.

Forklaring

Meissnereffekten er en konsekvens av den såkalte Higgs-mekanismen og oppstår på grunn av at vanligvis masseløse fotoner, som utgjør et elektromagnetisk felt, får en endelig masse når de befinner seg i superlederen. Den endelige massen fører til at de henfaller over en lengde λ, kalt penetrasjonsdybden, når de kommer inn i superlederen.

Anvendelse

Når en superleder stenger ute magnetiske felt via Meissnereffekten, kan det føre til magnetisk levitasjon. Dette er et fenomen hvor en superleder plassert over en magnet vil sveve over det magnetiske materialet. Elektronbevegelsen i superlederen gir opphav til en strøm som i sin tur skaper en magnetisk kraft som frastøter magneten. Denne kraften er sterk nok til å motvirke gravitasjonskraften, hvilket fører til at superlederen svever.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg