Meissner Etkisi ve London Kuramı
Bir süperiletken, iç kısmından manyetik akıyı dışarı atar (Meissner etkisi) ve London denklemleri, bir yüzey perdeleme akımının herhangi bir kalıntı alanı ince bir nüfuz tabakasına nasıl hapsettiğini tanımlar.
Tanım
Meissner etkisi, kritik sıcaklığının altına soğutulmuş bir süperiletkenin iç kısmından manyetik akının aktif olarak dışarı atılmasıdır; London kuramı bunu, herhangi bir manyetik alanı London nüfuz derinliğine eşit kalınlıkta bir yüzey tabakasına hapseden süperakım denklemleri öne sürerek açıklamaktadır.
Kapsam
Bu konu, süperiletkenliğin tanımlayıcı manyetik özelliğini ele almaktadır: bir süperiletkeni yalnızca mükemmel bir iletkenden ayıran tam akı dışarı atılımı olan Meissner-Ochsenfeld etkisi ve iki denklemi London nüfuz derinliğini ve mükemmel diyamanyetizmayı veren fenomenolojik London kuramı. Akı nicelemesini ve süperiletken dalga fonksiyonunun katılığı tarafından ima edilen makroskopik koheransı inceleyerek, Ginzburg-Landau ve BCS kuramları için elektromanyetik temeli sağlamaktadır.
Temel sorular
- Neden sadece sıfır direnç değil, Meissner etkisi süperiletkenliğin ayırt edici özelliğidir?
- London denklemleri mükemmel diyamanyetizmayı ve sonlu bir nüfuz derinliğini nasıl üretir?
- Nüfuz derinliği bize süperiletken durum hakkında ne anlatır?
- Akı nicelemesi, bir süperiletkenin makroskopik kuantum koheransını nasıl ortaya koyar?
Anahtar kavramlar
- Meissner-Ochsenfeld etkisi
- London denklemleri
- London nüfuz derinliği
- Mükemmel diyamanyetizma
- Akı nicelemesi
Temel kuramlar
- Süperiletkenliğin London kuramı
- London kardeşler, süperakımı manyetik alanla ilişkilendiren fenomenolojik denklemler önermişlerdir; bu denklemler, Maxwell denklemleriyle birleştiğinde, alanın süperiletkenin içine üstel olarak bozunmasını sağlayarak Meissner etkisini açıklamakta ve nüfuz derinliğini tanımlamaktadır.
Klinik önem
Akı dışarı atılımı ve nüfuz derinliği, manyetik levitasyon, süperiletken manyetik perdeleme ve süperiletken mıknatıslar ile mikrodalga boşluklarında kullanılan alan perdeleme davranışının temelini oluşturmaktadır; Meissner etkisi aynı zamanda yeni malzemelerde süperiletkenliği doğrulamak için kullanılan deneysel bir imzadır.
Tarihçe
Meissner ve Ochsenfeld, 1933 yılında manyetik akının aktif olarak dışarı atılmasını keşfederek, süperiletkenliğin ayrı bir termodinamik durum olduğunu göstermişlerdir; Fritz ve Heinz London, 1935 yılında Meissner etkisini yakalayan ve nüfuz derinliğini tanıtan fenomenolojik elektromanyetik kuramı sağlamışlardır.
Öne çıkan isimler
- Walther Meissner
- Fritz London
- Heinz London
İlgili konular
Temel eserler
- london1935
- tinkham2004
Sıkça sorulan sorular
- Bir süperiletken, manyetik alanda mükemmel bir iletkenden nasıl farklılık gösterir?
- Mükemmel bir iletken, sadece mükemmel iletken hale geldiğinde sahip olduğu akıyı korurken, bir alanda soğutulmuş bir süperiletken akıyı aktif olarak dışarı iter; bu Meissner dışarı atılımı, mükemmel bir iletkenin göstermeyeceği termodinamik bir özelliktir.
- London nüfuz derinliği nedir?
- Uygulanan bir manyetik alanın ve perdeleme süperakımının bir süperiletkenin yüzeyine doğru bozunduğu, genellikle onlarca nanometre olan kısa mesafedir; bunun ötesinde iç kısım esasen alansızdır.