اثر مایسنر و نظریه لندن
یک ابررسانا شار مغناطیسی را از درون خود دفع میکند (اثر مایسنر)، و معادلات لندن چگونگی محدود شدن هر میدان باقیمانده به یک لایه نفوذ نازک توسط جریان پوششی سطحی را توصیف میکنند.
Definition
اثر مایسنر عبارت است از دفع فعال شار مغناطیسی از درون یک ابررسانا که به زیر دمای بحرانی خود سرد شده است؛ نظریه لندن با فرض معادلات برای ابرجریان که هر میدان مغناطیسی را به یک لایه سطحی با ضخامتی برابر با عمق نفوذ لندن محدود میکند، این پدیده را توضیح میدهد.
Scope
این موضوع به ویژگی مغناطیسی تعریفکننده ابررسانایی میپردازد: اثر مایسنر-اوکسنفلد در دفع کامل شار که یک ابررسانا را از یک رسانای کامل صرف متمایز میکند، و نظریه پدیدارشناختی لندن که دو معادله آن عمق نفوذ لندن و دیامغناطیس کامل را به دست میدهند. این موضوع به کوانتش شار و انسجام ماکروسکوپی که توسط صلبیت تابع موج ابررسانا نشان داده میشود، میپردازد و مبنای الکترومغناطیسی برای نظریههای گینزبورگ-لاندو و BCS را فراهم میکند.
Core questions
- چرا اثر مایسنر، و نه تنها مقاومت صفر، نشانه اصلی ابررسانایی است؟
- معادلات لندن چگونه دیامغناطیس کامل و عمق نفوذ محدود را تولید میکنند؟
- عمق نفوذ چه چیزی را در مورد حالت ابررسانا به ما میگوید؟
- کوانتش شار چگونه انسجام کوانتومی ماکروسکوپی یک ابررسانا را آشکار میکند؟
Key concepts
- اثر مایسنر-اوکسنفلد
- معادلات لندن
- عمق نفوذ لندن
- دیامغناطیس کامل
- کوانتش شار
Key theories
- نظریه ابررسانایی لندن
- برادران لندن معادلات پدیدارشناختی را پیشنهاد کردند که ابرجریان را به میدان مغناطیسی مرتبط میکند و این معادلات، همراه با معادلات ماکسول، میدان را مجبور میکنند تا به صورت نمایی در ابررسانا کاهش یابد، که اثر مایسنر را توضیح میدهد و عمق نفوذ را تعریف میکند.
Clinical relevance
دفع شار و عمق نفوذ زیربنای شناوری مغناطیسی، محافظت مغناطیسی ابررسانا، و رفتار پوشش میدان است که در آهنرباهای ابررسانا و حفرههای مایکروویو مورد بهرهبرداری قرار میگیرد؛ اثر مایسنر همچنین نشانه تجربی است که برای تأیید ابررسانایی در مواد جدید استفاده میشود.
History
مایسنر و اوکسنفلد دفع فعال شار مغناطیسی را در سال ۱۹۳۳ کشف کردند و نشان دادند که ابررسانایی یک حالت ترمودینامیکی متمایز است؛ فریتز و هاینز لندن نظریه الکترومغناطیسی پدیدارشناختی را در سال ۱۹۳۵ ارائه کردند که اثر مایسنر را در بر میگرفت و عمق نفوذ را معرفی کرد.
Key figures
- Walther Meissner
- Fritz London
- Heinz London
Related topics
Seminal works
- london1935
- tinkham2004
Frequently asked questions
- یک ابررسانا چگونه در میدان مغناطیسی با یک رسانای کامل تفاوت دارد؟
- یک رسانای کامل تنها شار مغناطیسی را که در زمان تبدیل شدن به رسانای کامل داشته است، حفظ میکند، اما یک ابررسانا که در میدان سرد شده است، شار را به طور فعال به بیرون میراند؛ این دفع مایسنر یک ویژگی ترمودینامیکی است که یک رسانای کامل آن را نشان نمیدهد.
- عمق نفوذ لندن چیست؟
- این فاصله کوتاه، معمولاً دهها نانومتر، است که در آن یک میدان مغناطیسی اعمال شده و ابرجریان پوششی به داخل سطح یک ابررسانا کاهش مییابند؛ فراتر از آن، فضای داخلی اساساً بدون میدان است.