Meissnerov jav

Meissnerov jav popisuje vyhostenie magnetického poľa zo supravodiča počas jeho prechodu do supravodivého štádia.

Nemecký fyzici Walther Meissnerov a Robert Ochsenfeld objavili tento jav v roku 1933, pomocou merania distribúcie magnetického poľa supravodivých cínových a olovených vzoriek. V ich pokusoch (za prítomnosti magnetického poľa), ochladili vzorky pod supravodivu teplotu a zaznamenaná zmena potvrdila takmer kompletné zrušenie magnetického pola v pozorovanych vzorkach. Tento jav bol pozorovany len nepriamo; pretože hladina magnetickeho toku bola v supravodiči zachovaná (zatiaľ čo sa vnútorné magnetické pole zmenšovalo, vonkajšie pole sa zvačšovalo). Pokus po prvýkrát preukázal, že supravodiče su viac než len dokonalé vodiče a že maju tiež dalšie neobyčajné vlastnosti. Napriek tomu že Meissnerov jav je známy už vyše 80 rokov, veda neposkytuje žiadne dynamické vysvetlenie Meissnerovho javu v rámci momentálneho konvenčného chápania štádií supravodivosťi.

Vysvetlenie
Potlačenie magnetického poľa vo vnútri supravodiča na nulovú hodnotu je iného charakteru, ako by vyplývalo zo stavu nulového odporu. Nulový odporový stav naznačuje, že ak by sme sa snažili magnetizovať supravodič, indukované prúdové slučky by boli genrované takým spôsobom, že by presne kompenzovali priložené (vonkajšie) magnetické pole (Lenzov zákon). Ak je však materiál vložený do magnetického poľa a až potom je prevedený do supravodivého stavu, možno očakávať, že magnetické pole zostane vo vnútri materiálu nezmenené. Ak sa nezmení aplikované magnetické pole, potom nebude generované napätie (Faradayov zákon) na vybudenie tieniacich prúdov dokonca aj v prípade perfektného (ideálneho) vodiča. Jedno z teoretických vysvetlení Meissnerovho javu vychádza z Londonovej rovnice. Tá ukazuje, že magnetické pole klesá exponenciálne smerom do vnútra supravodiča do vzdialenosti 20 – 40 nm. Pokles magnetického poľa je popísaný parametrom Londonovská hĺbka vniku. Ak je vodič v statickom magnetickom poli, toto pole preniká do celého jeho objemu. Po ochladení pod kritickú teplotu sa stane perfektným diamagnetikom a očakávame, že magnetické pole vo vnútri vodiča sa nezmení. V prípade supravodiča však po prechode do supravodivého stavu dochádza k vypudeniu tohto magnetického poľa z jeho objemu.

Paradigma pre Higgsov mechanizmus
Meissnerov jav slúži ako dôležity vzor pre generovanie mechanizmu hmotnosťi M (t. j. recipročného rozsahu λM: = h / (Mc) kde h je Planckova konštanta , a c je rýchlosť svetla) v kalibračnom poli. V skutočnosti je to obdoba Higgsovho mechanizmu, prostredníctvom ktorého sú vo vysokoenergetickej fyzike generované merania hmostnosťi elektroslabych častíc. Dĺžka λM je identická s meraniami “Londonovskej Hĺbky Vniku” v teórii Supravodivosťi.

Pozorovania
Pred objavenim vysokotepelnej supravodivosťi bolo pozorovanie Meissnerovho účinku veľmi komplikované, pretože aplikované polia museli byť malé a merania bolo treba robiť relativne ďaleko od hranice fázy. Pomocou oxidu ytria bária meďi sa však dá účinok preukázať použitím tekutého dusíka. Permanentné magnety v tomto štádiu môžu dokonca levitovať.

Tento prispevok som uviedol do Slovenskej verzie Wikipedie: http://sk.wikipedia.org/wiki/Meissnerov_jav.
Pri preklade bol pouzity material z Anglickej verzie Wikipedie a tiez zo stranky: MatNet: http://www.matnet.sav.sk/index.php?ID=607



Comments

comments