Meissner প্রভাব

মেইসনার ইফেক্ট হল একটি কন্ডাক্টরের ভলিউম থেকে একটি সুপার কন্ডাক্টিং অবস্থায় পরিবর্তনের সময় চৌম্বক ক্ষেত্রের সম্পূর্ণ স্থানচ্যুতি। যখন একটি বহিরাগত ধ্রুব চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি সুপার কন্ডাক্টর ঠান্ডা হয়, তখন সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় রূপান্তরের মুহূর্তে, চৌম্বক ক্ষেত্রটি তার আয়তন থেকে সম্পূর্ণরূপে স্থানচ্যুত হয়। এইভাবে একটি সুপার কন্ডাক্টর একটি আদর্শ কন্ডাক্টর থেকে আলাদা, যেখানে, যখন প্রতিরোধ শূন্যে নেমে যায়, ভলিউমে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের আনয়ন অপরিবর্তিত থাকতে হবে।

কন্ডাক্টরের আয়তনে চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতি আমাদের চৌম্বক ক্ষেত্রের সাধারণ আইন থেকে এই সিদ্ধান্তে পৌঁছাতে দেয় যে এতে কেবলমাত্র সারফেস কারেন্ট বিদ্যমান। এটি শারীরিকভাবে বাস্তব এবং অতএব পৃষ্ঠের কাছাকাছি কিছু পাতলা স্তর দখল করে। স্রোতের চৌম্বক ক্ষেত্র সুপার কন্ডাক্টরের ভিতরের বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রকে ধ্বংস করে। এই ক্ষেত্রে, একটি সুপারকন্ডাক্টর একটি আদর্শ ডায়াম্যাগনেট হিসাবে আনুষ্ঠানিকভাবে আচরণ করে। যাইহোক, এটি ডায়াম্যাগনেট নয়, যেহেতু এর মধ্যে চুম্বকীকরণ শূন্য।

সুপার কন্ডাক্টিভিটি তত্ত্ব

অত্যন্ত কম তাপমাত্রায়, বেশ কয়েকটি পদার্থের ঘরের তাপমাত্রার চেয়ে কমপক্ষে 10-12 গুণ কম প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকে। পরীক্ষাগুলি দেখায় যে যদি আপনি সুপারকন্ডাক্টরের একটি বন্ধ সার্কিটে একটি কারেন্ট তৈরি করেন, তাহলে এই কারেন্টটি EMF উৎস ছাড়াই ঘুরতে থাকে। সুপার কন্ডাক্টরগুলিতে ফুকো স্রোত খুব দীর্ঘ সময় ধরে থাকে এবং জৌল তাপের অভাবের কারণে ক্ষয় হয় না (300A পর্যন্ত স্রোত পরপর অনেক ঘন্টা প্রবাহিত হয়)। বিভিন্ন পরিবাহীর মাধ্যমে স্রোতের উত্তরণ অধ্যয়ন দেখায় যে সুপার কন্ডাক্টরের মধ্যে যোগাযোগের প্রতিরোধও শূন্য। সুপার কন্ডাক্টিভিটির একটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হল হলের ঘটনার অনুপস্থিতি। সাধারণ কন্ডাক্টরে থাকাকালীন, একটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের প্রভাবে, ধাতুর বর্তমান স্থানচ্যুত হয়, সুপারকন্ডাক্টরগুলিতে এই ঘটনাটি অনুপস্থিত। সুপার কন্ডাক্টরের বর্তমান, যেমন ছিল, ঠিক আছে। সুপারকন্ডাক্টিভিটি নিম্নলিখিত কারণগুলির প্রভাবে অদৃশ্য হয়ে যায়:

• 1) তাপমাত্রা বৃদ্ধি;
• 2) পর্যাপ্ত শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের ক্রিয়া;
• 3) নমুনায় একটি যথেষ্ট উচ্চ বর্তমান ঘনত্ব;

তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে একটি লক্ষণীয় ওহমিক প্রতিরোধের প্রায় হঠাৎ দেখা দেয়। সুপারকন্ডাক্টিভিটি থেকে কন্ডাক্টিভিটিতে রূপান্তরটি খাড়া এবং আরও বেশি লক্ষণীয়, নমুনাটি আরও সমজাতীয় (একক স্ফটিকের মধ্যে সবচেয়ে খাড়া স্থানান্তর পরিলক্ষিত হয়)। সুপার কন্ডাক্টিং স্টেট থেকে স্বাভাবিক অবস্থায় ট্রানজিট করা যেতে পারে চুম্বকীয় ক্ষেত্রকে সমালোচনামূলক নীচের তাপমাত্রায় বাড়িয়ে।

1913 সালে। জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী মেইসনার এবং ওচসেনফেল্ড পরীক্ষামূলকভাবে পরীক্ষা করার সিদ্ধান্ত নিয়েছেন কিভাবে একটি সুপারকন্ডাক্টরের চারপাশে চৌম্বক ক্ষেত্র ঠিকভাবে বিতরণ করা হয়। ফলাফল ছিল অপ্রত্যাশিত। পরীক্ষার শর্ত যাই হোক না কেন, চৌম্বক ক্ষেত্র পরিবাহীর মধ্যে প্রবেশ করেনি। একটি আশ্চর্যজনক সত্য ছিল যে একটি সুপারকন্ডাক্টর একটি ধ্রুব চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের সমালোচনামূলক তাপমাত্রার নিচে ঠান্ডা হয়ে স্বতaneস্ফূর্তভাবে এই ক্ষেত্রটিকে তার আয়তন থেকে বের করে দেয়, এমন অবস্থায় চলে যায় যেখানে চৌম্বকীয় আবেশন B = 0, যেমন আদর্শ ডায়াম্যাগনেটিজমের অবস্থা। এই ঘটনাটিকে মেইসনার ইফেক্ট বলা হয়।

অনেকে বিশ্বাস করেন যে মেইসনার ইফেক্ট সুপারকন্ডাক্টরের সবচেয়ে মৌলিক সম্পত্তি। প্রকৃতপক্ষে, শূন্য প্রতিরোধের অস্তিত্ব অনিবার্যভাবে এই প্রভাব থেকে অনুসরণ করে। সর্বোপরি, সারফেস স্ক্রিনিং স্রোতগুলি সময়মতো স্থির থাকে এবং একটি অপ্রতিরোধ্য চৌম্বক ক্ষেত্রে ক্ষয় হয় না। একটি সুপার কন্ডাকটরের পাতলা পৃষ্ঠের স্তরে, এই স্রোতগুলি তাদের নিজস্ব চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা বাহ্যিক ক্ষেত্রের সাথে কঠোরভাবে সমান এবং বিপরীত। একটি সুপার কন্ডাক্টরে, এই দুটি বিপরীত চুম্বকীয় ক্ষেত্র যোগ করা হয় যাতে মোট চৌম্বক ক্ষেত্র শূন্যের সমান হয়ে যায়, যদিও ক্ষেত্রের শর্তাবলী একসাথে বিদ্যমান, এবং সেইজন্য তারা বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রকে "ধাক্কা" দেওয়ার প্রভাবের কথা বলে ।

প্রাথমিক অবস্থায় আদর্শ পরিবাহীকে সমালোচনামূলক তাপমাত্রার নিচে ঠান্ডা হতে দিন এবং কোন বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র নেই। আসুন এখন আমরা একটি আদর্শ বাহককে বাহ্যিক চৌম্বকক্ষেত্রে পরিচয় করিয়ে দেই। নমুনার ক্ষেত্রটি নয় প্রবেশ করে, যা পরিকল্পিতভাবে চিত্রের মধ্যে দেখানো হয়েছে। ঘ . একটি বাহ্যিক ক্ষেত্রের উপস্থিতির সাথে সাথে, একটি আদর্শ পরিবাহকের পৃষ্ঠে একটি স্রোত উৎপন্ন হয়, যা লেনজের নিয়ম অনুসারে, তার নিজস্ব চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি প্রয়োগকৃতের বিপরীতে নির্দেশিত হয় এবং নমুনার মোট ক্ষেত্রটি শূন্যের সমান হবে ।

এটি ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ ব্যবহার করে প্রমাণিত হতে পারে। আনয়ন পরিবর্তন করার সময় ভিএকটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র E নমুনার ভিতরে উপস্থিত হওয়া উচিত:

কোথায় সঙ্গে - ভ্যাকুয়ামে আলোর গতি। কিন্তু একটি আদর্শ কন্ডাক্টরে R = 0, যেহেতু

ই = জেс,

যেখানে c হল প্রতিরোধ ক্ষমতা, যা আমাদের ক্ষেত্রে শূন্যের সমান, jপ্ররোচিত বর্তমানের ঘনত্ব। তাই এটি অনুসরণ করে খ= const, কিন্তু ক্ষেত্রের মধ্যে প্যাটার্ন প্রবেশ করার আগে থেকে ভি= 0, তাহলে এটা স্পষ্ট ভি= 0 এবং মাঠে প্রবেশ করার পরে। এটিকে নিম্নরূপ ব্যাখ্যা করা যেতে পারে: যেহেতু c = 0, একটি আদর্শ পরিবাহীর মধ্যে চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপ্রবেশের সময় অসীম।

সুতরাং, একটি বাহ্যিক চৌম্বকক্ষেত্রে প্রবর্তিত একটি আদর্শ পরিবাহক আছে ভিনমুনার যেকোনো বিন্দুতে = 0। যাইহোক, একই অবস্থা (আদর্শ কন্ডাক্টর এ টি<টি সঙ্গে একটি বহিরাগত চৌম্বক ক্ষেত্রে) অন্য উপায়ে অর্জন করা যেতে পারে: প্রথমে, একটি "উষ্ণ" নমুনায় একটি বাহ্যিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করুন, এবং তারপর এটি একটি তাপমাত্রায় ঠান্ডা করুন টি<টি সঙ্গে .

ইলেক্ট্রোডায়নামিক্স একটি আদর্শ পরিবাহকের জন্য সম্পূর্ণ ভিন্ন ফলাফলের পূর্বাভাস দেয়। প্রকৃতপক্ষে, এ নমুনা টি> টি সঙ্গে এর প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র এটিতে ভালভাবে প্রবেশ করে। ঠান্ডা করার পর নিচে নামিয়ে নিন টি সঙ্গে ক্ষেত্রটি নমুনায় থাকবে। এই পরিস্থিতি ডুমুর দেখানো হয়েছে। 2।

সুতরাং, শূন্য প্রতিরোধের পাশাপাশি, সুপার কন্ডাক্টরগুলির আরও একটি মৌলিক সম্পত্তি রয়েছে - আদর্শ ডায়াম্যাগনেটিজম। চুম্বকীয় ক্ষেত্রের অদৃশ্য হয়ে যাওয়া সুপারকন্ডাক্টরে স্থায়ী পৃষ্ঠ স্রোতের উপস্থিতির সাথে যুক্ত। কিন্তু চৌম্বক ক্ষেত্রকে পুরোপুরি ধাক্কা দেওয়া যাবে না, কারণ এর অর্থ এই যে পৃষ্ঠের চৌম্বক ক্ষেত্রটি একটি সসীম মান থেকে হঠাৎ পড়ে যায় ভিশূন্য। এর জন্য, এটি প্রয়োজনীয় যে অসীম ঘনত্বের একটি স্রোত পৃষ্ঠের উপর দিয়ে প্রবাহিত হয়, যা অসম্ভব। ফলস্বরূপ, চৌম্বক ক্ষেত্রটি সুপার কন্ডাক্টরের গভীরে প্রবেশ করে, একটি নির্দিষ্ট গভীরতায় n।

Meissner-Oxenfeld প্রভাব শুধুমাত্র দুর্বল ক্ষেত্রে পরিলক্ষিত হয়। একটি মান চুম্বকীয় ক্ষেত্র শক্তি বৃদ্ধি সঙ্গে জ সেমিসুপার কন্ডাক্টিং অবস্থা ধ্বংস হয়। এই ক্ষেত্রটিকে সমালোচনামূলক বলা হয় জ সেমিসমালোচনামূলক চৌম্বক ক্ষেত্র এবং সমালোচনামূলক তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্কটি পরীক্ষামূলক সূত্র (6) দ্বারা ভালভাবে বর্ণনা করা হয়েছে।

জ সেমি (টি) =জ সেমি (0) [1- (টি / টি গ ) 2 ] (6)

কোথায় জ সেমি (0) - সমালোচনামূলক ক্ষেত্রটি পরম শূন্যে বহিষ্কৃত .

এই নির্ভরতার গ্রাফটি চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে। এই গ্রাফটিকে একটি ফেজ ডায়াগ্রাম হিসাবেও বিবেচনা করা যেতে পারে, যেখানে ধূসর অংশের প্রতিটি বিন্দু সুপারকন্ডাক্টিং স্টেট এবং সাদা এলাকা - স্বাভাবিকের সাথে মিলে যায়।

চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপ্রবেশের প্রকৃতি অনুসারে, সুপারকন্ডাক্টরগুলি প্রথম এবং দ্বিতীয় ধরণের সুপার কন্ডাক্টরগুলিতে বিভক্ত। প্রথম ধরণের সুপারকন্ডাক্টরে, চুম্বকীয় ক্ষেত্রটি প্রবেশ করে না যতক্ষণ না ক্ষেত্রের শক্তি মান পর্যন্ত পৌঁছায় জ সেমি... যদি ক্ষেত্রটি সমালোচনামূলক মান অতিক্রম করে, তাহলে সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থা ধ্বংস হয়ে যায় এবং ক্ষেত্রটি সম্পূর্ণভাবে নমুনায় প্রবেশ করে। প্রথম ধরণের সুপার কন্ডাক্টরগুলির মধ্যে রয়েছে নিওবিয়াম ছাড়া সুপারকন্ডাক্টরের সমস্ত রাসায়নিক উপাদান।

এটি গণনা করা হয়েছে যে কিছু কাজ করা হয় যখন একটি ধাতু স্বাভাবিক থেকে সুপারকন্ডাক্টিংয়ে যায়। ঠিক কি, এই কাজের উৎস? একটি সুপারকন্ডাক্টর তার স্বাভাবিক অবস্থায় একই ধাতুর চেয়ে কম শক্তি রাখে।

এটা স্পষ্ট যে একটি সুপার কন্ডাক্টর শক্তি লাভের কারণে মেইসনার প্রভাবের "বিলাসিতা" বহন করতে পারে। চুম্বকীয় ক্ষেত্র থেকে ধাক্কা বেরিয়ে আসবে যতক্ষণ পর্যন্ত এই ঘটনার সাথে যুক্ত শক্তির বৃদ্ধি ধাতু থেকে সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় রূপান্তরিত হওয়ার সাথে সম্পর্কিত শক্তির আরও কার্যকর হ্রাস দ্বারা ক্ষতিপূরণ দেওয়া হয়। পর্যাপ্ত চুম্বকীয় ক্ষেত্রগুলিতে, এটি সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থা নয় যা শক্তিমানভাবে আরও অনুকূল, তবে স্বাভাবিক অবস্থা, যেখানে ক্ষেত্রটি অবাধে নমুনায় প্রবেশ করে।

জিরো রেজিস্ট্যান্স সুপারকন্ডাক্টিভিটির একমাত্র বৈশিষ্ট্য নয়। সুপার কন্ডাক্টর এবং আদর্শ কন্ডাক্টরের মধ্যে একটি প্রধান পার্থক্য হল মেইসনার ইফেক্ট, যা 1933 সালে ওয়াল্টার মেসনার এবং রবার্ট ওকসেনফেল্ড আবিষ্কার করেছিলেন।

মেইসনার প্রভাবটি সুপার কন্ডাক্টর দ্বারা দখল করা জায়গার অংশ থেকে চৌম্বক ক্ষেত্রকে "ধাক্কা" দেওয়ার মধ্যে রয়েছে। এটি সুপার কন্ডাক্টরের অভ্যন্তরে স্থায়ী স্রোতের অস্তিত্বের কারণে ঘটে, যা একটি অভ্যন্তরীণ চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি করে এবং প্রয়োগ করা বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের ক্ষতিপূরণ দেয়।

যখন একটি বহিরাগত ধ্রুব চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি সুপার কন্ডাক্টর ঠান্ডা হয়, তখন সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় রূপান্তরের মুহূর্তে, চৌম্বক ক্ষেত্রটি তার আয়তন থেকে সম্পূর্ণরূপে স্থানচ্যুত হয়। এইভাবে একটি সুপার কন্ডাক্টর একটি আদর্শ কন্ডাক্টর থেকে আলাদা, যেখানে, যখন প্রতিরোধ শূন্যে নেমে যায়, ভলিউমে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের আনয়ন অপরিবর্তিত থাকতে হবে।

কন্ডাকটরের আয়তনে চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতি আমাদের চৌম্বক ক্ষেত্রের সাধারণ আইন থেকে এই সিদ্ধান্তে পৌঁছাতে দেয় যে এতে কেবলমাত্র সারফেস কারেন্ট বিদ্যমান। এটি শারীরিকভাবে বাস্তব এবং অতএব পৃষ্ঠের কাছাকাছি কিছু পাতলা স্তর দখল করে। স্রোতের চৌম্বক ক্ষেত্র সুপার কন্ডাক্টরের ভিতরের বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রকে ধ্বংস করে। এই ক্ষেত্রে, একটি সুপারকন্ডাক্টর একটি আদর্শ ডায়াম্যাগনেট হিসাবে আনুষ্ঠানিকভাবে আচরণ করে। যাইহোক, এটি একটি ডায়াম্যাগনেট নয়, যেহেতু এর ভিতরে, চুম্বকীকরণ শূন্য।

মেইসনার ইফেক্ট প্রথম ফ্রিটজ এবং হেইঞ্জ লন্ডন ভাইয়ের দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। তারা দেখিয়েছিল যে একটি সুপার কন্ডাক্টরে চৌম্বক ক্ষেত্রটি পৃষ্ঠ থেকে একটি নির্দিষ্ট গভীরতায় প্রবেশ করে - চুম্বকীয় ক্ষেত্রের লন্ডন অনুপ্রবেশ গভীরতা λ ... ধাতুর জন্য l ~ 10 -2 μm.

বিশুদ্ধ পদার্থ যার মধ্যে সুপারকন্ডাক্টিভিটির ঘটনা পরিলক্ষিত হয় অল্প। মিশ্রণে সুপার কন্ডাক্টিভিটি বেশি দেখা যায়। বিশুদ্ধ পদার্থের জন্য, সম্পূর্ণ মেইসনার প্রভাব ঘটে, যখন অ্যালয়গুলির জন্য ভলিউম থেকে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের সম্পূর্ণ বহিষ্কার হয় না (আংশিক মেইসনার প্রভাব)। সম্পূর্ণ মেইসনার প্রভাব প্রদর্শনকারী পদার্থকে বলা হয় প্রথম ধরণের সুপারকন্ডাক্টর , এবং আংশিক - দ্বিতীয় ধরনের সুপারকন্ডাক্টর .

ভলিউমে দ্বিতীয় ধরণের সুপারকন্ডাক্টরগুলির বৃত্তাকার স্রোত রয়েছে যা একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা অবশ্য পুরো ভলিউমটি পূরণ করে না, তবে এটি পৃথক থ্রেড আকারে বিতরণ করা হয়। প্রতিরোধের ক্ষেত্রে, এটি শূন্যের সমান, যেমন টাইপ I সুপারকন্ডাক্টর।

একটি পদার্থের একটি সুপার কন্ডাক্টিং অবস্থায় রূপান্তরের সাথে তার তাপীয় বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন হয়। যাইহোক, এই পরিবর্তন প্রশ্নে সুপার কন্ডাক্টর ধরনের উপর নির্ভর করে। সুতরাং, রূপান্তর তাপমাত্রায় চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে এই ধরণের সুপার কন্ডাক্টরদের জন্য টি সিউত্তরণের তাপ (শোষণ বা রিলিজ) অদৃশ্য হয়ে যায়, এবং সেইজন্য তাপের ক্ষমতা একটি লাফ দিয়ে যায়, যা এই ধরনের একটি পর্যায় রূপান্তরের বৈশিষ্ট্য। যখন প্রযোজ্য চৌম্বক ক্ষেত্র পরিবর্তন করে সুপার কন্ডাক্টিং অবস্থা থেকে স্বাভাবিক অবস্থায় রূপান্তর করা হয়, তখন তাপ অবশ্যই শোষিত হতে হবে (উদাহরণস্বরূপ, যদি নমুনা তাপীয়ভাবে উত্তাপিত হয়, তাহলে তার তাপমাত্রা হ্রাস পায়)। এবং এই ধরনের একটি পর্যায় রূপান্তর অনুরূপ। এই ধরনের সুপার কন্ডাক্টরদের জন্য, সুপারকন্ডাক্টিং থেকে স্বাভাবিক অবস্থায় যে কোন অবস্থার মধ্যে রূপান্তরটি এই ধরনের একটি পর্যায় রূপান্তর হবে।

চৌম্বক ক্ষেত্র থেকে ধাক্কা দেওয়ার ঘটনাটি "মহোমেটের কফিন" নামে একটি পরীক্ষায় লক্ষ্য করা যায়। যদি একটি চুম্বক একটি সমতল সুপার কন্ডাকটরের পৃষ্ঠে স্থাপন করা হয়, তাহলে লেভিটেশন লক্ষ্য করা যায় - চুম্বকটি স্পর্শ না করেই পৃষ্ঠ থেকে কিছু দূরত্বে ঝুলে থাকবে। এমনকি 0.001 T এর অর্ডারের সাথে একটি ক্ষেত্রগুলিতে, একটি সেন্টিমিটারের ক্রমের দূরত্ব দ্বারা চুম্বকের একটি স্থানচ্যুতি লক্ষণীয়। এর কারণ হল চৌম্বক ক্ষেত্রটি সুপার কন্ডাক্টরের বাইরে ঠেলে দেওয়া হয়, তাই সুপার কন্ডাক্টরের কাছে আসা একটি চুম্বক একই পোলারিটি এবং ঠিক একই আকারের একটি চুম্বককে "দেখতে পাবে" - যা লেভিটেশনের কারণ হবে।

এই পরীক্ষার নাম - "মহম্মদের কফিন" - এই সত্যের সাথে যুক্ত যে, কিংবদন্তি অনুসারে, হযরত মোহাম্মদের দেহের সাথে কফিনটি কোন সমর্থন ছাড়াই মহাকাশে ঝুলছিল।

সুপারকন্ডাক্টিভিটির প্রথম তাত্ত্বিক ব্যাখ্যা 1935 সালে ফ্রিটজ এবং হেইঞ্জ লন্ডন দিয়েছিলেন। আরও সাধারণ তত্ত্ব 1950 সালে L.D. Landau এবং V.L. গিন্সবার্গ। এটি ব্যাপক হয়ে উঠেছে এবং গিন্সবার্গ-ল্যান্ডাউ তত্ত্ব নামে পরিচিত। যাইহোক, এই তত্ত্বগুলি প্রকৃতিগতভাবে অভূতপূর্ব ছিল এবং সুপারকন্ডাক্টিভিটির বিস্তারিত প্রক্রিয়া প্রকাশ করেনি। প্রথমবারের মতো, মাইক্রোস্কোপিক স্তরে সুপারকন্ডাক্টিভিটি 1957 সালে আমেরিকান পদার্থবিজ্ঞানী জন বার্ডিন, লিওন কুপার এবং জন শ্রিফারের কাজে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। তাদের তত্ত্বের কেন্দ্রীয় উপাদান, যাকে বলা হয় BCS তত্ত্ব, ইলেকট্রনের তথাকথিত কুপার জোড়া।

1933 সালে, জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী ওয়াল্টার ফ্রিটস মেইসনার, তার সহকর্মী রবার্ট ওকসেনফেল্ডের সাথে একত্রে এই প্রভাব আবিষ্কার করেন, যা পরে তার নামে নামকরণ করা হয়। মেইসনার প্রভাব হল সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় রূপান্তরের সময়, কন্ডাক্টরের আয়তন থেকে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের সম্পূর্ণ স্থানচ্যুতি হয়। এটি পরীক্ষার সাহায্যে স্পষ্টভাবে লক্ষ্য করা যায়, যাকে "মহম্মদের কফিন" নাম দেওয়া হয়েছিল (কিংবদন্তি অনুসারে, মুসলিম নবী মোহাম্মদের কফিন শারীরিক সহায়তা ছাড়াই বাতাসে ঝুলছিল)। এই প্রবন্ধে, আমরা Meissner Effect এবং এর ভবিষ্যত এবং বর্তমান ব্যবহারিক প্রয়োগ নিয়ে আলোচনা করব।

1911 সালে, হেইক কামারলিং -ওনেস একটি গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার করেছিলেন - সুপারকন্ডাক্টিভিটি। তিনি প্রমাণ করেছিলেন যে আপনি যদি কিছু পদার্থকে 20 কে তাপমাত্রায় শীতল করেন তবে সেগুলি বৈদ্যুতিক স্রোতের প্রতিরোধ দেখায় না। নিম্ন তাপমাত্রা পরমাণুর এলোমেলো কম্পনকে "শান্ত করে" এবং বিদ্যুৎ প্রতিহত হয় না।

এই আবিষ্কারের পরে, একটি বাস্তব জাতি এমন পদার্থ খুঁজে পেতে শুরু করে যা শীতল না করে প্রতিরোধ করবে না, উদাহরণস্বরূপ সাধারণ ঘরের তাপমাত্রায়। এই ধরনের সুপার কন্ডাক্টর বিশাল দূরত্বে বিদ্যুৎ প্রেরণ করতে সক্ষম হবে। আসল বিষয়টি হ'ল প্রচলিত পাওয়ার লাইনগুলি কেবলমাত্র প্রতিরোধের কারণে উল্লেখযোগ্য পরিমাণ বৈদ্যুতিক স্রোত হারায়। ইতিমধ্যে, পদার্থবিদরা সুপারকন্ডাক্টরগুলিকে ঠান্ডা করে তাদের পরীক্ষা -নিরীক্ষা চালাচ্ছেন। এবং সবচেয়ে জনপ্রিয় পরীক্ষাগুলির মধ্যে একটি হল মেইসনার ইফেক্টের প্রদর্শন। নেটে আপনি এই প্রভাব দেখাচ্ছে অনেক ভিডিও খুঁজে পেতে পারেন। আমরা এমন একটি পোস্ট করেছি যা এটি সর্বোত্তমভাবে প্রদর্শন করে।

একটি সুপার কন্ডাক্টরের উপর একটি চুম্বকের উত্তোলনের পরীক্ষা প্রদর্শন করার জন্য, একজনকে উচ্চ তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টিং সিরামিক এবং একটি চুম্বক নিতে হবে। সিরামিক নাইট্রোজেন দিয়ে সুপার কন্ডাক্টিং স্তরে ঠান্ডা করা হয়। এর সাথে একটি কারেন্ট সংযুক্ত থাকে এবং উপরে একটি চুম্বক স্থাপন করা হয়। 0.001 T ক্ষেত্রগুলিতে, চুম্বকটি উপরের দিকে স্থানান্তরিত হয় এবং সুপার কন্ডাক্টরের উপরে উঠে যায়।

প্রভাবটি এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয় যে পদার্থকে সুপারকন্ডাক্টিভিটিতে রূপান্তরের সময়, চৌম্বক ক্ষেত্রটি তার আয়তনের বাইরে ঠেলে দেওয়া হয়।

কিভাবে Meissner প্রভাব অনুশীলনে প্রয়োগ করা যেতে পারে? সম্ভবত এই সাইটের প্রতিটি পাঠক অনেক সায়েন্স ফিকশন ফিল্ম দেখেছেন যেখানে গাড়ি রাস্তার উপর দিয়ে ঘোরে। যদি একটি পদার্থ উদ্ভাবন করা সম্ভব হয় যা সুপারকন্ডাক্টরে পরিণত হবে, যেমন, +30 এর চেয়ে কম নয়, তাহলে এটি আর কল্পনা হবে না।

কিন্তু বুলেট ট্রেনের কি হবে, যা রেলপথের উপরও ঘুরে বেড়ায়। হ্যাঁ, তারা ইতিমধ্যে বিদ্যমান। কিন্তু মেইসনার ইফেক্টের বিপরীতে, পদার্থবিজ্ঞানের অন্যান্য আইন রয়েছে: চুম্বকের একপোলার দিকের বিকর্ষণ। দুর্ভাগ্যক্রমে, চুম্বকের উচ্চ ব্যয় এই প্রযুক্তির ব্যাপক ব্যবহারের অনুমতি দেয় না। একটি সুপার কন্ডাক্টর আবিষ্কারের সাথে যাকে শীতল করার দরকার নেই, উড়ন্ত গাড়িগুলি বাস্তবে পরিণত হবে।

ইতিমধ্যে, জাদুকররা মেইসনার ইফেক্ট গ্রহণ করেছে। আমরা আপনার জন্য নেটে এই মতামতগুলির মধ্যে একটি খনন করেছি। "এক্সোস" ট্রুপ তাদের কৌশল দেখায়। জাদু নয়, শুধু পদার্থবিদ্যা।

ঘটনাটি প্রথম 1933 সালে জার্মান পদার্থবিদ মেইসনার এবং ওচসেনফেল্ড দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। মেইসনার প্রভাবটি সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় রূপান্তরের সময় উপাদান থেকে চুম্বকীয় ক্ষেত্রের সম্পূর্ণ স্থানচ্যুত হওয়ার ঘটনার উপর ভিত্তি করে। প্রভাবটির ব্যাখ্যা সুপার কন্ডাক্টরগুলির বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের কঠোরভাবে শূন্য মানের সাথে সংযুক্ত। একটি সাধারণ কন্ডাক্টরের মধ্যে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপ্রবেশ চৌম্বকীয় প্রবাহের পরিবর্তনের সাথে যুক্ত, যা পরিবর্তে আবেশন এবং প্ররোচিত স্রোতের একটি EMF তৈরি করে যা চৌম্বকীয় প্রবাহের পরিবর্তনকে বাধা দেয়।

চৌম্বক ক্ষেত্র সুপার কন্ডাক্টরকে গভীরতায় প্রবেশ করে, চুম্বকীয় ক্ষেত্রকে সুপার কন্ডাক্টর থেকে ধ্রুবক দ্বারা স্থানান্তরিত করে, যাকে লন্ডন ধ্রুবক বলা হয়:

. (3.54)

ভাত। 3.17 Meissner প্রভাব পরিকল্পনা।

চুম্বকীয় ক্ষেত্রের রেখাগুলি এবং একটি সুপারকন্ডাক্টর থেকে তাদের স্থানচ্যুতি সমালোচনামূলক নীচের তাপমাত্রায় দেখায়।

যখন তাপমাত্রা একটি গুরুত্বপূর্ণ মানের মধ্য দিয়ে যায়, তখন সুপারকন্ডাক্টরের চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি তীব্রভাবে পরিবর্তিত হবে, যা প্রবর্তকের মধ্যে একটি EMF নাড়ির উপস্থিতির দিকে পরিচালিত করে।

ভাত। 3.18 Meissner প্রভাব সেন্সর।

এই ঘটনাটি অতি দুর্বল চুম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি করতে পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয় ক্রায়োট্রন(ডিভাইস পাল্টানো)।

ভাত। 3.19 ক্রায়োট্রনের নকশা এবং উপাধি।

কাঠামোগতভাবে, ক্রায়োট্রন দুটি সুপারকন্ডাক্টর নিয়ে গঠিত। একটি নিওবিয়াম কুণ্ডলী ট্যানটালাম কন্ডাক্টরের চারপাশে ক্ষত হয়, যার মাধ্যমে একটি নিয়ন্ত্রণ বর্তমান প্রবাহিত হয়। নিয়ন্ত্রণ বর্তমান বৃদ্ধি সঙ্গে, চৌম্বক ক্ষেত্র শক্তি বৃদ্ধি পায়, এবং ট্যানটালাম superconductivity অবস্থা থেকে সাধারণ অবস্থায় যায় এই ক্ষেত্রে, ট্যানটালাম কন্ডাক্টরের পরিবাহিতা তীব্রভাবে পরিবর্তিত হয় এবং সার্কিটে অপারেটিং কারেন্ট কার্যত অদৃশ্য হয়ে যায়। ক্রায়োট্রনের ভিত্তিতে, উদাহরণস্বরূপ, নিয়ন্ত্রিত ভালভ তৈরি করা হয়।