Superdiamagnetismo

Efecto de superconductividad

Un superconductor actúa como un material diamagnético esencialmente perfecto cuando se coloca en un campo magnético y excluye el campo, por lo que las líneas de flujo evitan por completo la región.

El superdiamagnetismo (o diamagnetismo perfecto ) es un fenómeno que ocurre en ciertos materiales a bajas temperaturas , caracterizado por la ausencia total de permeabilidad magnética (es decir, una susceptibilidad magnética de volumen = −1) y la exclusión del campo magnético interior . $\chi _{\rm {V}}$

El superdiamagnetismo estableció que la superconductividad de un material era una etapa de transición de fase . La levitación magnética superconductora se debe al superdiamagnetismo, que repele un imán permanente que se acerca al superconductor, y a la fijación de flujo , que evita que el imán se aleje flotando.

El superdiamagnetismo es una característica de la superconductividad . Fue identificado en 1933 por Walther Meissner y Robert Ochsenfeld , pero se considera distinto del efecto Meissner , que se produce cuando se forma la superconductividad por primera vez y que implica la exclusión de los campos magnéticos que ya penetran en el objeto.

Diagrama del efecto Meissner. Las líneas de campo magnético quedan excluidas de un superconductor cuando éste se encuentra por debajo de su temperatura crítica.

Teoría

Fritz London y Heinz London desarrollaron la teoría de que la exclusión del flujo magnético se produce por corrientes de apantallamiento eléctricas que fluyen en la superficie del material superconductor y que generan un campo magnético que cancela exactamente el campo aplicado externamente dentro del superconductor. Estas corrientes de apantallamiento se generan siempre que un material superconductor se introduce dentro de un campo magnético. Esto se puede entender por el hecho de que un superconductor tiene resistencia eléctrica cero, de modo que las corrientes de Foucault , inducidas por el movimiento del material dentro de un campo magnético, no se desintegrarán. Fritz, en la Royal Society en 1935, afirmó que el estado termodinámico se describiría mediante una única función de onda .

Las "corrientes de apantallamiento" también aparecen cuando un metal inicialmente normal y conductor se coloca dentro de un campo magnético. En cuanto el metal se enfría por debajo de la temperatura de transición adecuada, se vuelve superconductor. Esta expulsión del campo magnético al enfriarse el metal ya no se puede explicar simplemente suponiendo que la resistencia es cero y se denomina efecto Meissner . Muestra que el estado superconductor no depende de la historia de preparación, sino solo de los valores actuales de temperatura , presión y campo magnético y, por lo tanto, es un verdadero estado termodinámico .

Véase también

Referencias

Shachtman, Tom, Cero absoluto: y la conquista del frío . Houghton Mifflin Company, diciembre de 1999. ISBN 0-395-93888-0