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Efeito Meissner

1933
  • Walther Meissner
  • Robert Ochsenfeld
Supercondutor em laboratório demonstrando o efeito Meissner na física do estado sólido.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Descoberto em 1933 por Walther Meissner e Robert Ochsenfeld, o efeito Meissner é a expulsão de um campo magnético de um supercondutor durante sua transição para o estado supercondutor. Quando um material é resfriado abaixo de sua temperatura crítica (Tc) na presença de um campo magnético externo fraco, ele cancela ativamente todo o fluxo magnético em seu interior, tornando-se um diamagneto perfeito.

The Meissner effect is a defining characteristic of superconductivity, distinguishing it from a hypothetical perfect conductor. A perfect conductor, according to Lenz’s law, would trap any existing magnetic field inside it as it cools, because changing the flux would induce currents to oppose the change. In contrast, a superconductor actively expels the field. This expulsion is achieved by the generation of screening currents on the surface of the material. These currents create a magnetic field that perfectly cancels the external field within the bulk of the superconductor. The magnetic field penetrates only a small distance into the surface, known as the London penetration depth ([latex]\lambda[/latex]). This discovery was crucial because it showed that superconductivity is a true thermodynamic phase transition, not just a case of infinite conductivity. It provided a key piece of the puzzle that any microscopic theory of superconductivity would have to explain. The effect is the basis for the dramatic levitation demonstrations where a magnet floats above a high-temperature superconductor cooled with liquid nitrogen. The expulsion of the magnet’s field by the superconductor creates a repulsive force strong enough to counteract gravity.

O efeito Meissner deixa de funcionar quando o campo magnético aplicado é muito forte. Para supercondutores do Tipo I, a supercondutividade é abruptamente destruída acima de um campo crítico [latex]H_c[/latex]. Para supercondutores do Tipo II, o campo começa a penetrar o material na forma de vórtices de fluxo quantizados acima de um campo crítico inferior [latex]H_{c1}[/latex], enquanto o material permanece supercondutor até um campo crítico superior muito mais alto [latex]H_{c2}[/latex].

UNESCO Nomenclature: 2211
Física do estado sólido

Tipo

Propriedade física

Interrupção

Fundamentais

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • descoberta da supercondutividade (1911)
  • Equações de Maxwell do eletromagnetismo
  • Lei de Lenz
  • compreensão do diamagnetismo

Aplicações

  • Trens maglev (levitação magnética)
  • mancais magnéticos supercondutores
  • diagnóstico de materiais supercondutores
  • demonstrações de fenômenos quânticos

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: efeito Meissner, supercondutividade, diamagnetismo, expulsão de campo magnético, profundidade de penetração de London, temperatura crítica, supercondutor tipo I, correntes de blindagem, levitação magnética, transição de fase.

Contexto histórico

Efeito Meissner

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

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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