דיאמגנטיות-על

דיאגרמה של אפקט מייסנר. קווי שדה מגנטי, מיוצגים כחצים, נדחים ממוליך העל כאשר הוא מתחת לטמפרטורה הקריטית

דיאמגנטיות-על (או דיאמגנטיות מושלמת) היא תופעה המתרחשת בחומרים מסוימים בטמפרטורות נמוכות, ומוגדרת על ידי היעדרות מוחלטת של פרמיאביליות מגנטית (כלומר, הסוספטיביליות המגנטית היא 1-) ומניעת השדה המגנטי הפנימי. דיאמגנטיות על היא מאפיין של מוליכות על. היא זוהתה בשנת 1933, על ידי וולטר מייסנר ורוברט אוכסנפלד (אפקט מייסנר).

דיאמגנטיות על ביססה את הטענה שמוליכות על של חומר היא שלב של מעבר פאזה. הרחפה מגנטית של על מוליכות היא בגלל דיאמגנטיות על, שדוחה את המגנט הקבוע, וקיבוע השטף המגנטי, שמונע מהמגנט לצוף הלאה.

תאוריה

פריץ והיינץ לונדון פיתחו את התאוריה שמניעת השטף המגנטי נגרמת על ידי "מטענים ממסכים" חשמליים שזורמים על פני השטח של המתכת העל מוליכה ויוצרים שדה מגנטי שמבטל במדויק את השדה החיצוני שמופעל בתוך המוליך על.

זרמים ממסכים אלו נוצרים כאשר מתכת על מוליכה מובאת לתוך שדה מגנטי. ניתן להבין דבר זה באמצעות העובדה שהתנגדותו של מוליך על היא אפס, כך ש"זרמי מערבולת", המושרים על ידי תנועת המתכת בתוך השדה המגנטי, לא ידעכו. פריץ, בחברה המלכותית בשנת 1935, הצהיר שהמצב התרמודינמי ניתן לתיאור על ידי פונקציית גל אחת בלבד.

"זרמים ממסכים" מופיעים גם במקום שבו מתכת מוליכה, נורמאלית בהתחלה, מונחת בתוך שדה מגנטי. ברגע שטמפרטורת המתכת יורדת מתחת לטמפרטורת המעבר המתאימה, היא נהפכת למוליכת על. זריקה זו של השדה המגנטי בעקבות קירור המתכת לא מוסברת רק על ידי ההנחה של התנגדות אפס והיא נקראת אפקט מייסנר. היא מראה שמוליכות העל לא תלויה בהיסטוריה של ההכנה, ורק בערכים הנוכחיים של טמפרטורה, לחץ ושדה מגנטי, ולפיכך היא מצב תרמודינמי אמיתי.

לקריאה נוספת

• Shachtman, Tom, "Absolute Zero: And the Conquest of Cold". Houghton Mifflin Company, December 1999. מסת"ב 0-395-93888-0