Supergeleiding: - KNAW Onderwijsprijs

1.3 Het Meissner effect
Naast de weerstandsloze geleiding heeft supergeleiding nog een effect, namelijk het
Meissner effect. Het Meissner effect is het verschijnsel waarbij er een magnetisch veld wordt
gecreëerd door een extern magnetisch veld. Een gevolg van dit effect dat bijvoorbeeld een
magneet kan zweven op een supergeleider. Dit effect treedt op als de supergeleider tot onder
de kritische temperatuur daalt en de supergeleider dus supergeleidend wordt.
Figuur 6 – Messner effect opstelling, een magneet zweeft boven een
supergeleider.
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/magnetacademy/superconductivity101/page7.html
Als er magnetische veldlijnen door een supergeleider lopen, dan worden er meerdere kleine
stroompjes opgewekt. Deze stroompjes heffen elkaar op zodat er alleen een kringstroom op
het oppervlak overblijft. Deze stroomkring noemen we de screening current. Omdat deze
stroom in rondjes kan blijven stromen, ontstaat er een even groot magnetisch veld in de
supergeleider. Er is immers geen weerstand. Dit magnetisch veld is volgens de wet van Lenz
tegengesteld aan het magnetisch veld van de externe magneet. De supergeleider en de
magneet stoten elkaar dus af. De grootte van het magnetisch veld van de supergeleider kan
beschreven worden in de volgende formule.
[7]
Aan de formule is te zien dat de sterkte van de supergeleider afhangt van de veldsterkte van
het externe magnetisch veld, maar dit is niet helemaal waar. Deze formule is gelimiteerd. Als
de externe magnetische bron te dichtbij komt en de kritische veldsterkte wordt overschreden
dan kan de screening current het externe magnetische veld niet langer compenseren,
waardoor de Cooperparen verbroken worden en zo stopt de supergeleider supergeleidend te
zijn. De maximale energie die de screening current kan leveren is te bepalen aan de hand van
de volgende formule:
Pagina | 14