Войти
Закрепление потока: диаграмма трубки потока Закрепление магнитного потока - это явление, при котором сверхпроводник закрепляется в пространстве над магнитом . Сверхпроводник должен быть сверхпроводником типа II, поскольку в сверхпроводник типа I не могут проникать магнитные поля. Некоторые сверхпроводники типа I могут испытывать эффект закрепления потока, если они достаточно тонкие. Если толщина материала сопоставима с лондонской глубиной проникновения, магнитное поле может проходить сквозь материал. Акт магнитного проникновения - это то, что делает возможным закрепление потока. В более высоких магнитных полях (выше Hc1 и ниже Hc2) сверхпроводник позволяет магнитному потоку входить в квантованные пакеты, окруженные сверхпроводящим вихрем тока (см. Квантовый вихрь ). Эти места проникновения известны как флюсовые трубки. Количество магнитных трубок на единицу площади пропорционально магнитному полю с константой пропорциональности, равной кванту магнитного потока. На простом диске диаметром 76 миллиметров и толщиной 1 микрометр, рядом с магнитным полем 28 кА / м, находится примерно 100 миллиардов магнитных трубок, которые в 70 000 раз превышают вес сверхпроводника. При более низких температурах флюсовые трубки закреплены на месте и не могут двигаться. Это закрепление удерживает сверхпроводник на месте, позволяя ему левитировать. Это явление тесно связано с эффектом Мейснера, хотя с одним существенным отличием - эффект Мейснера защищает сверхпроводник от всех магнитных полей, вызывающих отталкивание, в отличие от закрепленного состояния сверхпроводящего диска, который удерживает поток, и сверхпроводника. на месте.
Закрепление флюса желательно в высокотемпературных керамических сверхпроводниках для предотвращения «ползучести потока», которая может создавать псевдо сопротивление и понижать оба критических плотность тока и критическое поле.
Ухудшение свойств высокотемпературного сверхпроводника из-за ползучести магнитного потока является ограничивающим фактором при использовании этих сверхпроводников. SQUID магнитометры страдают пониженной точностью в определенном диапазоне приложенного поля из-за ползучести потока в сверхпроводящем магните, используемом для смещения образца, а максимальная напряженность поля высокотемпературных сверхпроводящих магнитов резко снижается из-за разрежения в критическое поле.
Ценность флюсового штифта проявляется во многих реализациях, таких как подъемники, соединения без трения и транспортировка. Чем тоньше сверхпроводящий слой, тем сильнее пиннинг, возникающий при воздействии магнитных полей. Поскольку сверхпроводник закреплен над магнитом вдали от любых поверхностей, существует вероятность соединения без трения. Транспорт - еще одна область, в которой технология закрепления флюса может произвести революцию и реформировать. MagSurf был разработан Парижским университетом Дидро с использованием флюсового закрепления для создания эффекта ховерборда, который может перемещать человека, демонстрируя полезность технологии. Федеральный университет Рио-де-Жанейро также разрабатывает систему MagLev на основе флюсового закрепления под названием Maglev Cobra, которая имеет меньший форм-фактор, чем существующие городские железнодорожные системы. Также было проведено некоторое исследование использования эффекта закрепления флюса для изоляции вибраций для микроустройств. Способность фиксировать сверхпроводник в пространстве можно использовать в качестве демпфирующего устройства наподобие пружины. Эта идея была предложена для изоляции вибраций деталей в сателлитах.
