Meissnerův–Ochsenfeldův jev popisuje magnetické vlastnosti supravodičů. Říká, že magnetické pole je z objemu supravodiče úplně vypuzováno. Supravodiče se tedy chovají jako ideální diamagnetika. Makroskopicky se proto permeabilita supravodiče jeví být přesně -1. Ve skutečnosti se magnetické pole v malé míře dostává i do vnitřku materiálu. Jeho síla však exponenciálně klesá s hloubkou.

Jakákoliv změna magnetického pole v objemu supravodivého materiálu je vyrušena vznikajícími vířivými proudy (dle Faradayova zákona). K rušení změn magnetického pole dochází v každém vodiči, ale v supravodičích nejsou vířivé proudy zeslabovány elektrickým odporem, jak tomu je u ostatních materiálů. Supravodič je proto schopen odolávat změnám vnějšího magnetického pole libovolně dlouho.

Vířivé proudy v rámci klasické elektrodynamiky poskytují jen částečné vysvětlení jevu. Pomocí klasické fyziky totiž nelze vysvětlit vypuzování statického magnetického pole. Celkový popis Meissnerova jevu lze najít jen se zahrnutím kvantové mechaniky například pomocí BCS teorie.

Složitější situace nastává u feromagnetických supravodičů, které navíc generují i své vlastní pole. U některých slitin uranu navíc bylo experimentálně ověřeno neobvyklé chování v silných magnetických polích, kde se supravodivost znovu objeví s rostoucí magnetickou indukcí. Takové chování se může vyskytnout pouze u nekonvenčních supravodičů (ty které nejsou vysvětleny pomocí BCS teorie). Kritické pole Energie pro vypuzení magnetického pole z materiálu je získána z poklesu energie vodivostních elektronů, které při supravodivém přechodu kondenzují do Cooperových párů. U konvenčních supravodičů lze díky tomu zabránit samotnému vzniku Cooperových párů, pokud je vnější pole tak silné, že pro jeho vypuzení by bylo třeba více energie, než kolik je k dispozici.

V supravodičích je tedy obvyklé, že se v silných magnetických polích supravodivost vytrácí. Magnetické pole, které je silné tak, že je schopné zrušit supravodivost se nazývá kritické pole a jeho síla se značí . Hodnota se v závislosti na materiálu pohybuje od tisícin tesla až po supravodiče odolávající polím s více než 10 T (obvykle jsou však pod 0,1 T). Síla kritického pole se pro mnoho kovových materiálů mění s teplotou následovně.

je síla kritického pole blízko absolutní nuly a je kritická teplota supravodivého přechodu a je aktuální teplota materiálu.

Kritické pole každého supravodivého materiálu určuje maximální sílu pole, které je schopen vytvořit supravodivý magnet vyrobený z dané látky. Kvůli tomu není možné vytvářet libovolně silné pole pomocí supravodivých cívek.

Stejně tak je omezen i maximální proud, který lze poslat skrz supravodivý (Rutherfordův) drát. Magnetické pole, které takový proud generuje, totiž nesmí přesáhnout kritické pole. Takový proud se pak nazývá kritický proud.

Londonovská hloubka vniku V materiálu klesá síla pole exponenciálně s rostoucí hloubkou pod povrchem materiálu. Charakteristický exponent se nazývá Londonovská hloubka vniku . Velikost lze odvodit z fenomenologické Teorie Londonů. Fenomenologicky lze popsat i vývoj velikosti hloubky vniku v závislosti na teplotě supravodiče pomocí následujícího vzorce

kde značí hloubku vniku blízko absolutní nuly. Často se pohybuje v řádu mikrometrů, ale při přibližování se kritické teplotě diverguje. Při postupném ohřívání supravodiče se tak pole dostává hlouběji do materiálu až se při teplotě vypuzování pole úplně vytratí a zůstanou pouze magnetické vlastnosti materiálu v "normálním" stavu.

Odkazy Reference

Literatura

Související články Supravodivost Rovnice Londonů Externí odkazy

Kategorie:Supravodivost Kategorie:Fyzikální jevy