Harvard Natural Sciences demonstrații de curs
ce arată:
Un material supraconductor în prezența unui câmp magnetic extern exclude acel câmp din interiorul său. Acest lucru este demonstrat prin levitarea unui magnet deasupra unui supraconductor la temperaturi ridicate.
fotografie curtoazie Clive Grainger
cum funcționează:
avem un disc de 25 mm de oxid de cupru ceramic de ytriu bariu (YBa2Cu3O7, denumit în mod obișnuit și „YBCO”) care devine supraconductor peste temperaturile azotului lichid (Tc = 90K). Folosind un magnet cubic de neodim (4mm pe parte, 0,5 grame), pot fi afișate două efecte. În primul rând, efectul Meissner în sine, prin plasarea magnetului pe disc înainte de răcire. Pe măsură ce discul se răcește peste temperatura de tranziție, expulzează fluxul magnetic extern și magnetul începe să leviteze. Alternativ, răciți discul astfel încât să devină supraconductor, apoi introduceți magnetul. Fluxul extern stabilește un curent persistent circuital în supraconductor, al cărui câmp propriu respinge magnetul—rezultatul este din nou magnetul care se învârte la câțiva mm deasupra suprafeței discului. (În ambele cazuri, detaliile interacțiunii dintre magnet și superconductor sunt complicate și nu pot fi explicate pe deplin de fizica clasică.)
Check out acest videoclip demo în acțiune.
configurarea acestuia:
discul supraconductor se află în segmentul inferior de 5 mm al unei cupe din polistiren, care se sprijină pe o ceașcă întreagă inversată; acest lucru este bine izolat, precum și oferind un fundal alb pentru discul YBCO și magnetul de neodim. Așezați magnetul pe disc. Ybco și magnetul trebuie manipulate numai cu pensete. Utilizați o cameră cu un obiectiv macro pentru a compune o fotografie a interiorului Cupei. Turnați încet azotul lichid în ceașcă, astfel încât abia scufundă discul; YBCO va trece brusc la supraconductor după aproximativ 10-15 secunde, moment în care magnetul se va ridica cu aproximativ 7 mm deasupra discului.
acesta este un superconductor ceramic Disponibil în comerț.1 Sergent-Welch și Cenco vând și truse.
Meissner, R. W., Ochsenfeld, R., Naturwissenschaften 21, p.787 (1933)
Purcell, Edward și David Morin. Electricitate și Magnetism, ediția a treia. New York: Cambridge University Press, 2013. Print.Tinkham, Michael. Introducere în superconductivitate, ediția a doua. Mineola: Dover Publications, 2004. Print.
1 Colorado Superconductor Inc., P. O. Box 8223, Fort Collins, Colorado 80526