Эффект Мейснера
Эффе́кт Ме́йснера, вытеснение постоянного магнитного поля из массивного проводника при переходе последнего в сверхпроводящее состояние; одно из фундаментальных свойств сверхпроводимости. Экспериментально обнаружен Ф. В. Мейснером и P. Оксенфельдом в 1933 г. Эффект Мейснера исчезает при полном переходе сверхпроводника в нормальное (несверхпроводящее) состояние.
Вблизи поверхности сверхпроводника в слое толщиной порядка глубины проникновения магнитного поля протекают сверхпроводящие незатухающие токи (т. н. мейснеровские токи), которые экранируют внешнее магнитное поле. Характерные значения глубины проникновения магнитного поля составляют доли микрометра, поэтому поле практически не проникает в массивный сверхпроводник, т. е. магнитная индукция в нём равна нулю (см. рисунок). Соотношение , связывающее , напряжённость магнитного поля и намагниченность , показывает, что при намагниченность , т. е. сверхпроводник ведёт себя как идеальный диамагнетик с магнитной восприимчивостью .
Полный эффект Мейснера существует в интервале напряжённостей магнитного поля, не превосходящих величины критического магнитного поля , при котором происходит полное или частичное разрушение сверхпроводимости. Неполный эффект Мейснера может наблюдаться в сверхпроводниках как 1-го, так и 2-го рода. В первых – разрушение сверхпроводимости происходит сразу в объёмах с размерами, превышающими глубину проникновения магнитного поля. При этом может осуществляться промежуточное состояние, когда магнитное поле частично проникает в образец через области, занятые нормальной фазой. В сверхпроводниках 2-го рода в некотором интервале напряжённостей магнитного поля сверхпроводимость полностью не исчезает, образуется смешанное состояние, в котором магнитное поле проникает в сверхпроводник в виде квантовых вихрей Абрикосова, несущих квант магнитного потока.
При охлаждении образца, находящегося в магнитном поле, до температуры ниже критической температуры сверхпроводящего перехода происходит выталкивание магнитного потока из образца. При этом содержащие магнитный поток области нормальной фазы или квантовые вихри стремятся выйти из сверхпроводника, перемещаясь из глубины к поверхности образца. В материалах, обладающих дефектами кристаллической решётки, такое движение магнитного потока может быть затруднено, что будет приводить к «замораживанию» магнитного потока в образце.