Magneetti ja suprajohde

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Miksi magneetti leijuu suprajohteen yllä?

Kommentit (8)

Vierailija

Suprajohteesta tulee voimakkaasti diamagneettista, eli magneettikentän vuo ei pääse tunkeutumaan siihen oikein mitenkään. Magneetti jää killumaan oman kenttänsä varaan.

Saman efektin saa aikaan huoneenlämmössäkin erinäisillä diamagneettisilla materiaaleilla kuten grafiitilla tai vismutilla, mutta tulos on huomattavasti heikompi ja vaikeampi saavuttaa.

Vierailija

Ai siis magneettikenttä kannattelee kappaletta ikään kuin kappaleen ympärillä olisi vielä jokin näkymätön kiinteä kerros?

On kyllä mystinen ilmiö, minun mielestäni.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26853
Liittynyt16.3.2005
dinoflagellat
Ai siis magneettikenttä kannattelee kappaletta ikään kuin kappaleen ympärillä olisi vielä jokin näkymätön kiinteä kerros?

Parempi analogia on se, että surpajohteeseen voi ajatella muodostuvan magneetin peilikuvan. Samat navat ovat aina vastakkain ja suprajohde hylkii magneettia kuten toinen magneetti.

Vierailija

Mitä sitten tapahtuu, jos jotain laitetaan noiden kahden kappaleen väliin? Jos olisi tosi suuri suprajohde ja magneetti ja minä kävelisin niiden välissä...? Pystyykö magneettia millään voimalla painamaan suprajohteeseen kiinni? Miksi aineesta tulee suprajohtavaa vasta tosi kylmänä? Wikipediassa puhuttiin Cooperin pareista, joista en ole koskaan kuullutkaan, joten en siis tajunnut selitystä.

Ihan vain mielenkiinnosta. En tajua pätkän vertaa miten magnetismi toimii, joten mitään kovin sofistikoitunutta ei kannata vastata.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26853
Liittynyt16.3.2005
dinoflagellat
Mitä sitten tapahtuu, jos jotain laitetaan noiden kahden kappaleen väliin? Jos olisi tosi suuri suprajohde ja magneetti ja minä kävelisin niiden välissä...?



Dia- tai paramagneettiset aineet aiheuttavat vain minimaalisia vaikutuksia. Ihminen (eli vesi) on diamagneettinen. Voimakkaammin magneettisella aineella kentän voisi tietysti ohjata pois suprajohteen luota, jolloin suprajohde ei enää vaikuta koeasetelmaan.


Pystyykö magneettia millään voimalla painamaan suprajohteeseen kiinni?



Pystyy. Suprajohtavuus on varsin herkkä ilmiö, joka tuhoutuu helposti esimerkiksi liian suuren magneettikentän vaikuttaessa johteeseen. Se on sikäli huono asia, että se rajoitaa suprajohtavassa kaapelissa kulkevan virrantiheyden varsin maltillisiin arvoihin. Muuten vastuksettomaan johtoon voisi tunkea vaikka kuinka järjettömän virran ja saada suunnattoman voimakkaita magneetteja tai paljon energiaa varastoitua.


Miksi aineesta tulee suprajohtavaa vasta tosi kylmänä? Wikipediassa puhuttiin Cooperin pareista, joista en ole koskaan kuullutkaan, joten en siis tajunnut selitystä.



Suprajohtavuudessa elektronit muodostavat hilan ja elektronien välisen vuorovaikutuksen välityksellä toisiinsa sitoutuneita pareja. Äärimmäisen karkeasti voidaan ajatella, että hilassa liikkuva elektroni vetää positiivisia ioneja puoleensa, ja elektronin mentyä ionikeskittymä vetää puolensa toista elektronia. Sidos on varsin heikko, ja korkeammassa lämpötilassa lisääntyneet hilavärähtelyt hajoittavat elektroniparit.


Ihan vain mielenkiinnosta. En tajua pätkän vertaa miten magnetismi toimii, joten mitään kovin sofistikoitunutta ei kannata vastata.

Suprajohtavuus ja magnetismi ovat hieman vaikeita kansantajuistettavia. Suprajohtavuus on usein kiinteän olomuodon fysiikan kurssissakin se tuskastuttavin osuus.

Uusimmat

Suosituimmat