Мейснера эффект - вытеснение постоянного магнитного поля из массивного проводника, когда последний становится сверхпроводящим, одно
из фундам. свойств сверхпроводимости. M. э. экспериментально обнаружен
Ф. В. Мейснером (F. W. Meissner) и P. Оксенфельдом (R. Ochsenfeld) в 1933.
M. э. исчезает при полном переходе сверхпроводника
в нормальное (несверхпроводящее) состояние.
Благодаря возможности существования незатухающих
токов в сверхпроводнике внеш. магн. поле экранируется сверхпроводящими токами,
текущими вблизи поверхности образца (мейснеровскими токами) в слое толщиной
порядка глубины проникновения, магн. поля (см. Лондонов уравнение). Состояние с незатухающими поверхностными токами, препятствующими проникновению
магн. поля в толщу сверхпроводника, соответствует минимуму свободной энергии,
включающей энергию магн. поля, кинетич. энергию сверхпроводящих электронов и
энергию свехпроводящей конденсации. Характерные значения глубины проникновения
магн. поля составляют доли микрометра, поэтому поле практически не проникает
в массивный сверхпроводник: магн. индукцияв
нём равна нулю. В силу соотношениямежду
индукциейнапряжённостью
магн. поля H и намагниченностью
последняя при В = 0 оказывается равной
т. е. сверхпроводник в мейснеровском состоянии ведёт себя как идеальный диамагнетик с восприимчивостью
Полный M. э. существует в интервале напряжённос-тей
магн. поля, не превосходящих критического магнитного поля, при к-ром
происходит полное или частичное разрушение сверхпроводимости. Неполный M. э.
наблюдается как в сверхпроводниках 1-го рода в про-
межуточном состоянии, когда магн. поле
проникает в образец через области, занятые нормальной фазой, так и в сверхпроводниках
2-го рода в интервале полей от Hc1 до Hc2
(смешанное состояние ),когда магн. поле проникает в сверхпроводник в
виде вихрей, несущих квант магн, потока (см. Квантование магнитного потока).
При охлаждении образца, находящегося в магн. поле, до температуры ниже критич. температуры сверхпроводящего перехода происходит выталкивание магн. потока из образца. При этом содержащие магн. поток области нормальной фазы или квантованные вихри стремятся выйти из сверхпроводника, перемещаясь из глубины к поверхности образца. В материалах, обладающих дефектами кристаллич. решётки, такое движение маги, потока может быть затруднено, что будет приводить к "замораживанию" магн. потока в образце.
H. Б. Копнин