マイスナー効果
マイスナー効果とは、超伝導体が超伝導になったときに、磁場が超伝導体の外に押し出されることです。大きな磁石の磁場の中に超電導体を置いて、超電導体のすぐ内側を見ると、磁場が外側よりもずっと小さくなっているのがわかります。奥に行けば行くほど、磁場はゼロに近づいていきます。これが、超伝導体が、磁場を通す完全導体とは異なる点の1つである。
この効果は、1933年にウォルター・マイスナーとロバート・オクゼンフェルドによって発見された。彼らは、磁場が超電導体を通り抜けられないため、超電導体のすぐ外側の磁場が強くなることを発見した。
マイスナー効果の一例として、液体窒素で冷やした超伝導板の上に磁石を浮かせた場合がある。磁場が超伝導体に入るのを阻止するために、超伝導体は反対方向を向いた磁石のように振る舞う。これにより、本物の磁石は反発し、それ以上近づくことができなくなる。
液体窒素で冷やした銅系超電導体の上に磁石を浮かせて実証したマイスナー効果。
質問と回答
Q: マイスナー効果とは何ですか?
A: 超伝導になった時に磁場が押し出されることです。
Q: 超伝導体を大きな磁石の中に入れると磁場はどうなるのですか?
A: 磁場は外にいたときよりもずっと小さくなり、深く見れば見るほどゼロに近くなるはずです。
Q: 磁場に関して、超伝導体は完全な伝導体とどう違うのですか?
A: 超伝導体は、完全な導体とは異なり、磁界を通しません。
Q:マイスナー効果を発見したのは誰ですか?
A:1933年にウォルター・マイスナーとロバート・オクセンフェルドが発見しました。
Q: マイスナー効果によって、液体窒素で冷却した超伝導板の上に磁石を浮かせることができるのはなぜですか?
A: 超伝導体は、磁場が超伝導体の中に入るのを阻止するために、反対方向を向いた磁石のように働きます。そのため、本物の磁石に反発し、それ以上近づかなくなります。
Q: なぜ超伝導体の外側の磁場は強くなるのですか?
A: 磁場は超電導体の中を通ることができないので、超電導体のすぐ外側で強くなります。
Q: マイスナー効果の一例を教えてください。
A:液体窒素で冷やした超伝導板の上に磁石を浮かせると、マイスナー効果の一例です。
