hvad det viser:

et superledende materiale i nærværelse af et eksternt magnetfelt udelukker dette felt fra dets indre. Dette vises ved at levitere en magnet over en højtemperatur superleder.

Sådan fungerer det:

Vi har en 25 mm skive keramisk yttriumbarium kobberoksid (YBa2Cu3O7, også almindeligvis benævnt “YBCO”), der bliver superledende over flydende nitrogentemperaturer (Tc = 90K). Ved hjælp af en kubisk neodymmagnet (4 mm pr.side, 0,5 gram) kan to effekter vises. For det første Meissner-effekten selv ved at placere magneten på disken før afkøling. Når disken afkøles forbi dens overgangstemperatur, udviser den den eksterne magnetiske strømning, og magneten begynder at svæve. Alternativt afkøles disken, så den bliver superledende, og introducer derefter magneten. Den eksterne strøm opretter en kredsløbsstrøm i superlederen, hvis eget felt afviser magneten—resultatet er igen, at magneten vugger et par mm over diskens overflade. (I begge tilfælde er detaljerne i interaktionen mellem magneten og superlederen komplicerede og kan ikke forklares fuldt ud af klassisk fysik.)

tjek denne video af demoen i aktion.

opsætning:

den superledende disk sidder i det nederste 5 mm segment af en Isoporkop, som i sig selv hviler på en hel omvendt kop; dette er godt isoleret såvel som at give en hvid baggrund for YBCO-disken og neodymmagneten. Placer magneten på disken. Ybco og magneten bør kun håndteres med pincet. Brug et kamera med en makroobjektiv til at komponere et skud af det indre af koppen. Hæld langsomt det flydende nitrogen i koppen, så det næppe nedsænker disken; YBCO overgår pludselig til superledende efter cirka 10-15 sekunder, hvorefter magneten stiger omkring 7 mm over disken.

dette er en kommercielt tilgængelig keramisk superleder.1 Sergent og Cenco sælger også kits.

Meissner, R. V., Ochsenfeld, R., Naturvissenschaften 21, s.787 (1933)

Purcell, Edvard og David Morin. Elektricitet og magnetisme, tredje udgave. København: Aarhus Universitet, 2013. Udskrive.

Tinkham, Michael. Introduktion til superledningsevne, anden udgave. Mineola: Dover Publications, 2004. Udskrive.

1 Colorado Superconductor Inc., P. O. Boks 8223, Fort Collins, Colorado 80526