Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Maison » Effet Meissner

Effet Meissner

1933
  • Walther Meissner
  • Robert Ochsenfeld
Supraconducteur en laboratoire démontrant l'effet Meissner en physique des solides.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Découvert en 1933 par Walther Meissner et Robert Ochsenfeld, l'effet Meissner est l'expulsion d'un champ magnétique d'un supraconducteur lors de sa transition vers l'état supraconducteur. Lorsqu'un matériau est refroidi en dessous de sa température critique ([latex]T_c[/latex]) en présence d'un faible champ magnétique externe, il annule activement tout flux magnétique en son sein, devenant un diamant parfait.

L'effet Meissner est une caractéristique essentielle de la supraconductivité, qui la distingue d'un hypothétique conducteur parfait. Selon la loi de Lenz, un conducteur parfait emprisonnerait tout champ magnétique existant à l'intérieur de lui lorsqu'il se refroidit, parce qu'une modification du flux induirait des courants pour s'opposer à la modification. En revanche, un supraconducteur expulse activement le champ. Cette expulsion est réalisée par la génération de courants de blindage à la surface du matériau. Ces courants créent un champ magnétique qui annule parfaitement le champ externe dans la masse du supraconducteur. Le champ magnétique ne pénètre que sur une faible distance dans la surface, appelée profondeur de pénétration de Londres ([latex]\lambda[/latex]). Cette découverte a été cruciale car elle a montré que la supraconductivité est une véritable transition de phase thermodynamique, et pas seulement un cas de conductivité infinie. Elle a fourni une pièce essentielle du puzzle que toute théorie microscopique de la supraconductivité devrait expliquer. L'effet est à la base des spectaculaires démonstrations de lévitation où un aimant flotte au-dessus d'un supraconducteur à haute température refroidi à l'azote liquide. L'expulsion du champ de l'aimant par le supraconducteur crée une force de répulsion suffisamment forte pour contrecarrer la gravité.

L'effet Meissner disparaît lorsque le champ magnétique appliqué est trop fort. Pour les supraconducteurs de type I, la supraconductivité est brusquement détruite au-dessus d'un champ critique de [latex]H_c[/latex]. Pour les supraconducteurs de type II, le champ commence à pénétrer dans le matériau sous la forme de vortex de flux quantifiés au-dessus d'un champ critique inférieur [latex]H_{c1}[/latex], tandis que le matériau reste supraconducteur jusqu'à un champ critique supérieur beaucoup plus élevé [latex]H_{c2}[/latex].

UNESCO Nomenclature: 2211
- Physique de l'état solide

Taper

Propriété physique

Perturbation

Fondamentaux

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • découverte de la supraconductivité (1911)
  • Les équations de Maxwell de l'électromagnétisme
  • Loi de Lenz
  • compréhension du diamagnétisme

Applications

  • trains à sustentation magnétique (maglev)
  • paliers magnétiques supraconducteurs
  • diagnostic des matériaux supraconducteurs
  • démonstrations de phénomènes quantiques

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

En raison du trafic généré par les robots de scraping, actuellement supérieur à 40 000 par jour, ce contenu est réservé aux membres de la communauté.
> Connexion < ou > Registre < (100% gratuit) pour y accéder, ainsi qu'à tous les autres contenus et outils à accès restreint.

En rapport avec : Effet Meissner, supraconductivité, diamagnétisme, expulsion du champ magnétique, profondeur de pénétration de London, température critique, supraconducteur de type I, courants de blindage, lévitation magnétique, transition de phase.

Contexte historique

Effet Meissner

1930
1931
1932
1933
1937
1940
1947
1930
1930
1931
1932
1936-01-01
1938
1940
1950

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

Les images en pleine résolution et les téléchargements sont uniquement disponibles, et 100% gratuits, pour les membres inscrits.