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マイスナー効果 マイスナーこうかMeissner effect

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

マイスナー効果
マイスナーこうか
Meissner effect

超伝導の磁気的性質を特徴づける現象。超伝導体を弱い磁場中で冷却してゆくとき,超伝導転移温度 (臨界温度) 以下では磁束が超伝導体の外へ追出されて完全反磁性になる性質をマイスナー効果という。 1933年 W.マイスナーと R.オクセンフェルトによって発見された。超伝導を特徴づける完全電気伝導性のみでは,この効果を説明できない。超伝導体に磁場をかけると,加えた磁場をちょうど打消すように超伝導電流が表面を流れる。この表面電流が流れる層の厚みと同じ程度に磁束が超伝導体にしみこむ。この層の厚みを浸入長という。浸入長は絶対零度では数十 nmであるが,温度とともに増大し,転移温度に近づくに従って長くなる。磁場を強くすると,超伝導状態は破壊される。図に超伝導の磁化を磁場の関数として示す。ニオブとバナジウム以外の純粋物質の超伝導体を第一種超伝導体といい,臨界磁場 HC までマイスナー効果を示し,HC で常伝導状態に一次転移する。ニオブ,バナジウム,および他の合金や化合物の超伝導体を第二種超伝導体という。下部臨界磁場 HC1 まではマイスナー領域であるが,HC1 をこえると磁束が磁束量子として超伝導体に入る。上部臨界磁場 HC2 までの間を混合状態という。混合状態は HC2 で常伝導状態へ二次転移する。 HC は物質により異なるが,大きなもので 10-2 T程度である。適当な合金や化合物の第二種超伝導体では HC2 が非常に大きいので,超伝導磁石などに利用される。

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デジタル大辞泉の解説

マイスナー‐こうか〔‐カウクワ〕【マイスナー効果】

超伝導の状態にある物質に外部から磁界を加えると、物質内部の磁束が零になる現象。超伝導体が完全な反磁性をもつことによる。このため、超伝導体に近づけた磁石は、磁力線をはじき返されて空中に浮く。1933年ドイツの物理学者マイスナー(W.Meissner)が発見。

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百科事典マイペディアの解説

マイスナー効果【マイスナーこうか】

超伝導体が完全反磁性体としてふるまう現象。超伝導体表面の数百〜数千オングストロームのところを流れる超伝導電流が磁界をはねのけて,磁力線が超伝導体の内部に入ることができなくなり,完全反磁性体の内部では磁束密度が0となる。

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法則の辞典の解説

マイスナー効果【Meissner effect】

超伝導状態になった金属は完全な反磁性体となるので,磁力線はその内部に侵入することはできなくなる.超伝導状態となった円盤の上に磁石をおくと,この効果のために磁力線が超伝導体を避けるようになるから,磁石が浮き上がる.よく超伝導体のデモンストレーションに利用される.

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世界大百科事典 第2版の解説

マイスナーこうか【マイスナー効果 Meissner effect】

超伝導体を磁場の中においても超伝導体の内部には磁場が入らないという現象。これは超伝導体が,磁性の分類でいうと完全反磁性を示すことを意味している。1933年にドイツのマイスナーFritz Walther Meissner(1882‐1974)とR.オクセンフェルトによって発見され,定性的な説明は35年ロンドン兄弟によって,また微視的な説明は57年J.バーディーン,L.クーパー,J.R.シュリーファーによって与えられた。

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大辞林 第三版の解説

マイスナーこうか【マイスナー効果】

超伝導体に磁場を加えたとき、磁場がある一定の強さをこえない限り、超伝導体内部に磁束が侵入しない現象。これは超伝導体が完全な反磁性体であることを示すもので、超伝導体に特徴的な性質である。この効果のため超伝導体に磁石を近づけると強い斥力を受ける。1933年、マイスナー(W. Meissner)とオクセンフェルト(R. Ochsenfeld)が発見。 → 超伝導

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

マイスナー効果
まいすなーこうか
Meissner effect

超伝導体に臨界磁場未満の磁場をかけておき、徐々に温度を下げて超伝導相転移温度になったときに超伝導体内の磁場が超伝導体外に排除される現象。マイスナーWalther Meissner(1882―1974)とオクセンフェルトRobert Ochsenfeld(1901―1993)により1933年に発見され、マイスナー‐オクセンフェルト効果または完全反磁性ともよばれる。超伝導体であるためには、電気抵抗がゼロである(完全導電性)とともに、このマイスナー効果が必要条件とされる。
 外部磁場がない状態で物質を冷却して超伝導状態になってから、外部磁場を加えると内部磁場は電磁誘導により外部磁場を打ち消すようになり、超伝導体内には磁場がない状態になる。しかしマイスナー効果は外部磁場の変化がなくても生じるため電磁誘導では説明のつかない超伝導特有の現象である。[山本将史]

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世界大百科事典内のマイスナー効果の言及

【超伝導】より

…超伝導体が原子よりもはるかに大きく,また電子の数が多いため,この反磁性はきわめて強いものになり,外から磁場をかけても超伝導体の中には磁場はまったく入ることができない。これをマイスナー効果といい,このような磁気的性質を完全反磁性と呼ぶ。このとき磁場を超伝導体の内部から押し出して支えているのは表面近くに生ずる電流(反磁性電流)であり,したがって,磁場をかけている間この電流は減衰することなく流れ続けていなければならない。…

※「マイスナー効果」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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