მაისნერის ეფექტი

მეისნერის ეფექტი არის მაგნიტური ველის სრული გადაადგილება გამტარის მოცულობიდან ზეგამტარობის მდგომარეობაზე გადასვლის დროს. როდესაც სუპერგამტარი გაცივდება გარე მუდმივ მაგნიტურ ველში, ზეგამტარ მდგომარეობაზე გადასვლის მომენტში, მაგნიტური ველი მთლიანად გადაადგილდება მისი მოცულობიდან. ასე განსხვავდება სუპერგამტარი იდეალური გამტარისაგან, რომელშიც წინააღმდეგობის ნულამდე დაცემისას მოცულობაში მაგნიტური ველის ინდუქცია უცვლელი უნდა დარჩეს.

გამტარის მოცულობაში მაგნიტური ველის არარსებობა გვაძლევს საშუალებას დავასკვნათ მაგნიტური ველის ზოგადი კანონებიდან, რომ მასში მხოლოდ ზედაპირული დენი არსებობს. ის ფიზიკურად რეალურია და, შესაბამისად, ზედაპირთან ახლოს იკავებს თხელ ფენას. დენის მაგნიტური ველი ანადგურებს გარე მაგნიტურ ველს სუპერგამტარში. ამ მხრივ, ზეგამტარი ფორმალურად იქცევა, როგორც იდეალური დიამაგნეტი. თუმცა, ეს არ არის დიმაგნიტი, რადგან მასში მაგნიტიზაცია ნულის ტოლია.

სუპერგამტარობის თეორია

უკიდურესად დაბალ ტემპერატურაზე, რიგ ნივთიერებებს აქვთ წინააღმდეგობა მინიმუმ 10-12-ჯერ ნაკლები ვიდრე ოთახის ტემპერატურაზე. ექსპერიმენტები აჩვენებს, რომ თუ თქვენ შექმნით დენს სუპერგამტარების დახურულ მარყუჟში, მაშინ ეს დენი აგრძელებს ბრუნვას EMF წყაროს გარეშე. ფუკოს დინებები სუპერგამტარებში გრძელდება ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში და არ იშლება ჯულის სითბოს არარსებობის გამო (300A– მდე დინებები აგრძელებს დინებას ზედიზედ მრავალი საათის განმავლობაში). დენის გავლის შესწავლამ სხვადასხვა დირიჟორებში აჩვენა, რომ ზეგამტარებლებს შორის კონტაქტების წინააღმდეგობა ასევე ნულის ტოლია. ზეგამტარობის გამორჩეული თვისებაა ჰოლის ფენომენის არარსებობა. ჩვეულებრივ დირიჟორებში, მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ, ლითონში დენი გადაადგილდება, სუპერგამტარებში ეს ფენომენი არ არსებობს. სუპერგამტარში დენი, როგორც იქნა, დაფიქსირებულია ადგილზე. სუპერგამტარობა ქრება შემდეგი ფაქტორების გავლენის ქვეშ:

• 1) ტემპერატურის ზრდა;
• 2) საკმარისად ძლიერი მაგნიტური ველის მოქმედება;
• 3) საკმარისად მაღალი დენის სიმკვრივე ნიმუშში;

ტემპერატურის მატებასთან ერთად შესამჩნევი ომი წინააღმდეგობა თითქმის მოულოდნელად ჩნდება. ზეგამტარობიდან გამტარობაზე გადასვლა უფრო მკვეთრი და შესამჩნევია, რაც უფრო ერთგვაროვანია ნიმუში (ყველაზე ციცაბო გადასვლა შეინიშნება ერთ კრისტალებში). ზეგამტარობის მდგომარეობიდან ნორმალურ მდგომარეობაზე გადასვლა შეიძლება განხორციელდეს მაგნიტური ველის გაზრდით კრიტიკულ ტემპერატურაზე დაბალ ტემპერატურაზე.

1913 წელს. გერმანელმა ფიზიკოსებმა მეისნერმა და ოქსენფელდმა გადაწყვიტეს ექსპერიმენტულად გამოსცადონ, თუ როგორ ნაწილდება ზუსტად მაგნიტური ველი სუპერგამტარის გარშემო. შედეგი მოულოდნელი იყო. ექსპერიმენტის პირობების მიუხედავად, მაგნიტური ველი არ შეაღწია გამტარში. გასაოცარი ფაქტი იყო ის, რომ მუდმივი მაგნიტურ ველში კრიტიკულ ტემპერატურაზე გაცივებული ზეგამტარი სპონტანურად უბიძგებს ამ ველს მისი მოცულობიდან და გადადის ისეთ მდგომარეობაში, რომელშიც მაგნიტური ინდუქცია B = 0, ე.ი. იდეალური დიამაგნეტიზმის მდგომარეობა. ამ მოვლენას მეისნერის ეფექტი ეწოდება.

ბევრს მიაჩნია, რომ მეისნერის ეფექტი სუპერგამტარების ყველაზე ფუნდამენტური თვისებაა. მართლაც, ნულოვანი წინააღმდეგობის არსებობა აუცილებლად გამომდინარეობს ამ ეფექტიდან. ყოველივე ამის შემდეგ, ზედაპირის სკრინინგის დინებები მუდმივია დროში და არ ასუსტებს განუზომელ მაგნიტურ ველში. სუპერგამტარების თხელი ზედაპირის ფენაში ეს დინებები ქმნიან საკუთარ მაგნიტურ ველს, რომელიც მკაცრად თანაბარია და საპირისპიროა გარე ველი. სუპერგამტარში, ეს ორი საპირისპირო მაგნიტური ველი ემატება ისე, რომ მთლიანი მაგნიტური ველი ნულის ტოლი ხდება, თუმცა ველის პირობები ერთად არსებობს და, შესაბამისად, ისინი საუბრობენ ზეგამტარული გარე მაგნიტური ველის "გაყვანის" ეფექტზე რა

დავუშვათ, რომ საწყის მდგომარეობაში იდეალური გამტარი გაცივდა კრიტიკულ ტემპერატურაზე დაბლა და არ არსებობს გარე მაგნიტური ველი. მოდით ახლა შემოვიტანოთ ასეთი იდეალური გამტარებელი გარე მაგნიტურ ველში. ნიმუში ველი არ არის აღწევს, რაც სქემატურად არის ნაჩვენები ნახ. 1 . გარე ველების გამოჩენისთანავე, დენი წარმოიქმნება იდეალური გამტარის ზედაპირზე, რომელიც ქმნის ლენზის წესის თანახმად, საკუთარი მაგნიტური ველი მიმართული მიმართულების საპირისპიროდ, ხოლო ნიმუშის საერთო ველი ნულის ტოლი იქნება. რა

ამის დამტკიცება შესაძლებელია მაქსველის განტოლების გამოყენებით. ინდუქციის შეცვლისას ვნიმუშის შიგნით უნდა გამოჩნდეს ელექტრული ველი:

სად თან - სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში. მაგრამ იდეალურ დირიჟორში R = 0, მას შემდეგ

E = jс,

სადაც c არის წინააღმდეგობა, რომელიც ჩვენს შემთხვევაში ნულის ტოლია, ჯარის გამოწვეული დენის სიმკვრივე. აქედან გამომდინარეობს, რომ ბ= const, მაგრამ მას შემდეგ, რაც შაბლონი შეიყვანეთ ველში ვ= 0, მაშინ ნათელია, რომ ვ= 0 და ველში შესვლის შემდეგ. ეს ასევე შეიძლება შემდეგნაირად იქნას განმარტებული: ვინაიდან c = 0, მაგნიტური ველის იდეალურ გამტარში შეღწევის დრო უსასრულოა.

ამრიგად, გარე მაგნიტურ ველში შესული იდეალური გამტარი აქვს ვ= 0 ნიმუშის ნებისმიერ წერტილში. თუმცა, იგივე მდგომარეობა (იდეალური დირიჟორი თ<თ თან გარე მაგნიტურ ველში) შეიძლება მიღწეული იქნას სხვა გზით: პირველი, წაისვით გარე ველი "თბილ" ნიმუშზე, შემდეგ კი გაგრილეთ ტემპერატურაზე თ<თ თან .

ელექტროდინამიკა პროგნოზირებს სრულიად განსხვავებულ შედეგს იდეალური დირიჟორისთვის. მართლაც, ნიმუში at T> T თან აქვს წინააღმდეგობა და მაგნიტური ველი კარგად აღწევს მასში. გაგრილების შემდეგ ქვემოთ თ თან ველი დარჩება ნიმუშში. ეს სიტუაცია ასახულია ნახ. 2

ამრიგად, ნულოვანი წინააღმდეგობის გარდა, სუპერგამტარებს აქვთ კიდევ ერთი ფუნდამენტური თვისება - იდეალური დიამაგნეტიზმი. შიგნით მაგნიტური ველის გაქრობა დაკავშირებულია სუპერგამტარში მუდმივი ზედაპირული დენების გაჩენასთან. მაგრამ მაგნიტური ველის მთლიანად გამოძევება შეუძლებელია, რადგან ეს ნიშნავს, რომ ზედაპირზე მაგნიტური ველი მკვეთრად ეცემა სასრული მნიშვნელობიდან ვნულამდე. ამისათვის აუცილებელია, რომ უსასრულო სიმკვრივის დენი მიედინება ზედაპირზე, რაც შეუძლებელია. შესაბამისად, მაგნიტური ველი ღრმად აღწევს სუპერგამტარში, გარკვეულ სიღრმეში n.

მეისნერ-ოქსენფელდის ეფექტი შეინიშნება მხოლოდ სუსტ ველებში. მაგნიტური ველის სიძლიერის გაზრდით მნიშვნელობამდე თ სმგანადგურებულია ზეგამტარობის მდგომარეობა. ამ სფეროს კრიტიკული ეწოდება თ სმკრიტიკულ მაგნიტურ ველსა და კრიტიკულ ტემპერატურას შორის ურთიერთობა კარგად არის აღწერილი ემპირიული ფორმულით (6).

თ სმ (T) =თ სმ (0) [1- (ტ / ტ გ ) 2 ] (6)

სად თ სმ (0) - კრიტიკული ველი ექსტრაპოლირებული აბსოლუტურ ნულამდე .

ამ დამოკიდებულების გრაფიკი ნაჩვენებია ნახაზზე 3. ეს დიაგრამა ასევე შეიძლება ჩაითვალოს ფაზის დიაგრამად, სადაც ნაცრისფერი ნაწილის თითოეული წერტილი შეესაბამება ზეგამტარ მდგომარეობას, ხოლო თეთრი ფართობი - ჩვეულებრივ.

მაგნიტური ველის შეღწევის ხასიათის მიხედვით, სუპერგამტარები იყოფა პირველი და მეორე სახის სუპერგამტარებად. პირველი სახის სუპერგამტარში მაგნიტური ველი არ შეაღწევს მანამ, სანამ ველის სიძლიერე არ მიაღწევს მნიშვნელობას თ სმ... თუ ველი აღემატება კრიტიკულ მნიშვნელობას, მაშინ ზეგამტარობის მდგომარეობა განადგურებულია და ველი მთლიანად აღწევს ნიმუშში. პირველი სახის ზეგამტარები მოიცავს სუპერგამტარების ყველა ქიმიურ ელემენტს, გარდა ნიობიუმისა.

გამოთვლილია, რომ ზოგიერთი სამუშაო კეთდება მაშინ, როდესაც ლითონი ნორმალურიდან გადადის ზეგამტარობაზე. კონკრეტულად რა არის ამ ნაწარმოების წყარო? ის ფაქტი, რომ სუპერგამტარს აქვს ნაკლები ენერგია, ვიდრე იგივე ლითონი მის ნორმალურ მდგომარეობაში.

ნათელია, რომ სუპერკონდუქტორს შეუძლია მოახდინოს მეისნერის ეფექტის "ფუფუნება" ენერგიის მომატების გამო. მაგნიტური ველის გაძევება მოხდება მანამ, სანამ ამ ფენომენთან დაკავშირებული ენერგიის ზრდა კომპენსირდება ენერგიის უფრო ეფექტური შემცირებით, რომელიც დაკავშირებულია ლითონის ზეგამტარობის მდგომარეობასთან გადასვლასთან. საკმარისად მაგნიტურ ველებში ენერგიულად უფრო ხელსაყრელი არ არის ზეგამტარების მდგომარეობა, არამედ ნორმალური მდგომარეობა, რომელშიც ველი თავისუფლად აღწევს ნიმუშში.

ნულოვანი წინააღმდეგობა არ არის სუპერგამტარობის ერთადერთი მახასიათებელი. ერთ -ერთი მთავარი განსხვავება სუპერგამტარებსა და იდეალურ გამტარებს შორის არის მაისნერის ეფექტი, რომელიც აღმოაჩინეს ვალტერ მეისნერმა და რობერტ ოჩსენფელდმა 1933 წელს.

მაისნერის ეფექტი მოიცავს მაგნიტური ველის "ამოძრავებას" სუპერგამტარით დაკავებული სივრცის ნაწილიდან. ეს გამოწვეულია სუპერგამტარში მუდმივი დენების არსებობით, რომლებიც ქმნიან შინაგან მაგნიტურ ველს მოპირდაპირედ და ანაზღაურებენ გამოყენებულ გარე მაგნიტურ ველს.

როდესაც სუპერგამტარი გაცივდება გარე მუდმივ მაგნიტურ ველში, ზეგამტარ მდგომარეობაზე გადასვლის მომენტში, მაგნიტური ველი მთლიანად გადაადგილდება მისი მოცულობიდან. ასე განსხვავდება სუპერგამტარი იდეალური გამტარისაგან, რომელშიც, როდესაც წინააღმდეგობა ნულამდე ეცემა, მოცულობაში მაგნიტური ველის ინდუქცია უცვლელი უნდა დარჩეს.

გამტარის მოცულობაში მაგნიტური ველის არარსებობა გვაძლევს საშუალებას დავასკვნათ მაგნიტური ველის ზოგადი კანონებიდან, რომ მასში მხოლოდ ზედაპირული დენი არსებობს. ის ფიზიკურად რეალურია და, შესაბამისად, ზედაპირთან ახლოს იკავებს თხელ ფენას. დენის მაგნიტური ველი ანადგურებს გარე მაგნიტურ ველს სუპერგამტარში. ამ მხრივ, ზეგამტარი ფორმალურად იქცევა, როგორც იდეალური დიამაგნეტი. თუმცა, ეს არ არის დიმაგნიტი, ვინაიდან მის შიგნით მაგნიტიზაცია ნულის ტოლია.

მეისნერის ეფექტი პირველად ახსნეს ძმებმა ფრიცმა და ჰაინც ლონდონმა. მათ აჩვენეს, რომ სუპერგამტარში მაგნიტური ველი აღწევს ფიქსირებულ სიღრმეზე ზედაპირიდან - მაგნიტური ველის ლონდონის შეღწევის სიღრმე λ ... ლითონებისთვის ლ ~ 10 -2 μm.

სუფთა ნივთიერებები, რომლებშიც შეინიშნება ზეგამტარობის ფენომენი, ცოტაა. ზეგამტარობა უფრო ხშირია შენადნობებში. სუფთა ნივთიერებებისათვის ხდება სრული მაისნერის ეფექტი, ხოლო შენადნობებისთვის არ ხდება მაგნიტური ველის სრული გამოდევნა მოცულობიდან (ნაწილობრივი მაისნერის ეფექტი). ნივთიერებებს, რომლებიც ავლენენ მაისნერის სრულ ეფექტს, ეწოდება პირველი სახის ზეგამტარები და ნაწილობრივი - მეორე ტიპის ზეგამტარები .

მეორე ტიპის ზეგამტარებს აქვთ წრიული დინებები მოცულობაში, რომლებიც ქმნიან მაგნიტურ ველს, რომელიც, თუმცა, არ ავსებს მთელ მოცულობას, მაგრამ ნაწილდება მასში ცალკეული ძაფების სახით. რაც შეეხება წინააღმდეგობას, ის ნულის ტოლია, როგორც I ტიპის სუპერგამტარებში.

ნივთიერების გადასვლა ზეგამტარ მდგომარეობაზე თან ახლავს მისი თერმული თვისებების ცვლილებას. თუმცა, ეს ცვლილება დამოკიდებულია სახის ზეგამტარებზე. ასე რომ, ასეთი სუპერგამტარებისთვის, გარდამავალ ტემპერატურაზე მაგნიტური ველის არარსებობისას T გგარდამავალი (შთანთქმის ან გამოყოფის) სითბო ქრება და, შესაბამისად, სითბოს სიმძლავრე განიცდის ნახტომს, რაც დამახასიათებელია სახის ფაზური გადასვლისთვის. როდესაც ზეგამტარობის მდგომარეობიდან ნორმალურ მდგომარეობაზე გადასვლა ხორციელდება გამოყენებული მაგნიტური ველის შეცვლით, მაშინ სითბო უნდა შეიწოვოს (მაგალითად, თუ ნიმუში თერმულად არის იზოლირებული, მაშინ მისი ტემპერატურა მცირდება). და ეს შეესაბამება სახის ფაზურ გადასვლას. ამ ტიპის სუპერგამტარებისთვის, ზეგამტარობიდან ნორმალურ მდგომარეობაზე გადასვლა ნებისმიერ პირობებში იქნება სახის ფაზური გადასვლა.

მაგნიტური ველიდან გამოძევების ფენომენი შეიძლება შეინიშნოს ექსპერიმენტში, სახელწოდებით "მაჰომეტის კუბო". თუ მაგნიტი მოთავსებულია ბრტყელი ზეგამტარის ზედაპირზე, მაშინ ლევიტაცია შეიძლება შეინიშნოს - მაგნიტი ზედაპირზე გარკვეულ მანძილზე ჩამოკიდება მასზე შეხების გარეშე. 0.001 T ორდენის ინდუქციის მქონე სფეროებშიც კი შესამჩნევია მაგნიტის გადაადგილება ზემოთ სანტიმეტრის ორდენის მანძილით. ეს განპირობებულია იმით, რომ მაგნიტური ველი ამოღებულია ზეგამტარიდან, ამიტომ სუპერგამტართან მიახლოებული მაგნიტი დაინახავს იგივე პოლარობის და ზუსტად იმავე ზომის მაგნიტს - რაც გამოიწვევს ლევიტაციას.

ამ ექსპერიმენტის სახელწოდება - "მუჰამედის კუბო" - უკავშირდება იმ ფაქტს, რომ ლეგენდის თანახმად, წინასწარმეტყველ მუჰამედის სხეულით კუბო ეკიდა სივრცეში ყოველგვარი მხარდაჭერის გარეშე.

სუპერგამტარობის პირველი თეორიული ახსნა მიეცა 1935 წელს ფრიცმა და ლონდონმა ჰაინცმა. უფრო ზოგადი თეორია შემუშავდა 1950 წელს ლ. ლანდაუ და ვ.ლ. გინზბურგი. იგი ფართოდ გავრცელდა და ცნობილია როგორც გინზბურგ-ლანდაუს თეორია. თუმცა, ეს თეორიები ფენომენოლოგიური ხასიათის იყო და არ ავლენდა ზეგამტარობის დეტალურ მექანიზმებს. პირველად მიკროსკოპულ დონეზე სუპერგამტარობა აიხსნა 1957 წელს ამერიკელი ფიზიკოსების ჯონ ბარდინის, ლეონ კუპერისა და ჯონ შრიფერის მუშაობაში. მათი თეორიის ცენტრალური ელემენტი, რომელსაც ეწოდება BCS თეორია, არის ეგრეთწოდებული კუპერის ელექტრონების წყვილი.

1933 წელს, გერმანელმა ფიზიკოსმა ვალტერ ფრიც მეისნერმა, თავის კოლეგასთან რობერტ ოჩსენფელდთან ერთად, აღმოაჩინა ეფექტი, რომელიც მოგვიანებით მისი სახელი დაერქვა. მეისნერის ეფექტი იმაში მდგომარეობს, რომ ზეგამტარ მდგომარეობაში გადასვლისას ხდება მაგნიტური ველის სრული გადაადგილება გამტარის მოცულობიდან. ეს აშკარად შეიძლება შეინიშნოს ექსპერიმენტის დახმარებით, რომელსაც მიენიჭა სახელი "მუჰამედის კუბო" (ლეგენდის თანახმად, მუსულმანი წინასწარმეტყველ მუჰამედის კუბო ჰაერში ეკიდა ფიზიკური დახმარების გარეშე). ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ მეისნერის ეფექტს და მის მომავალ და ახლანდელ პრაქტიკულ პროგრამებს.

1911 წელს ჰაიკე კამერლინგ -ონსმა გააკეთა მნიშვნელოვანი აღმოჩენა - ზეგამტარობა. მან დაამტკიცა, რომ თუ თქვენ გაგრილებთ ზოგიერთ ნივთიერებას 20 K ტემპერატურაზე, მაშინ ისინი არ ამჟღავნებენ წინააღმდეგობას ელექტრული დენის მიმართ. დაბალი ტემპერატურა "ამშვიდებს" ატომების შემთხვევით ვიბრაციებს და ელექტროენერგიას წინააღმდეგობა არ აქვს.

ამ აღმოჩენის შემდეგ, ნამდვილი რბოლა დაიწყო ისეთი ნივთიერებების პოვნაში, რომლებიც გაგრილების გარეშე წინააღმდეგობას ვერ გაუწევენ, მაგალითად ოთახის ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე. ასეთი სუპერგამტარი შეძლებს ელექტროენერგიის გადაცემას გიგანტურ დისტანციებზე. ფაქტია, რომ ჩვეულებრივი ელექტროგადამცემი ხაზები კარგავს ელექტროენერგიის მნიშვნელოვან რაოდენობას, მხოლოდ წინააღმდეგობის გამო. ამასობაში ფიზიკოსები თავიანთ ექსპერიმენტებს ატარებენ სუპერგამტარების გაგრილებით. და ერთ -ერთი ყველაზე პოპულარული ექსპერიმენტია მეისნერის ეფექტის დემონსტრირება. ინტერნეტში შეგიძლიათ იპოვოთ ბევრი ვიდეო, რომელიც აჩვენებს ამ ეფექტს. ჩვენ გამოვაქვეყნეთ ის, რაც საუკეთესოდ აჩვენებს ამას.

სუპერგამტარზე მაგნიტის ლევიტაციის ექსპერიმენტის დემონსტრირებისათვის აუცილებელია ავიღოთ მაღალი ტემპერატურის ზეგამტარ კერამიკა და მაგნიტი. კერამიკა გაცივდება აზოტით ზეგამტარობის დონემდე. დენი უკავშირდება მას და მაგნიტი მოთავსებულია თავზე. 0.001 T სფეროებში მაგნიტი მაღლა იწევს და ლევიტაციას ახდენს ზეგამტარზე.

ეფექტი აიხსნება იმით, რომ მატერიის სუპერგამტარობაზე გადასვლისას მაგნიტური ველი ამოღებულია მისი მოცულობიდან.

როგორ შეიძლება მეისნერის ეფექტის გამოყენება პრაქტიკაში? ამ საიტის ალბათ ყველა მკითხველს აქვს ნანახი მრავალი სამეცნიერო ფანტასტიკური ფილმი, რომლებშიც მანქანები მოძრაობდნენ გზაზე. თუ შესაძლებელია ისეთი ნივთიერების გამოგონება, რომელიც გადაიქცევა სუპერგამტარად, ვთქვათ, არანაკლებ +30 ტემპერატურაზე, მაშინ ეს აღარ იქნება ფანტაზია.

მაგრამ რაც შეეხება ტყვიის მატარებლებს, რომლებიც ასევე რკინიგზაზე გადადიან. დიახ, ისინი უკვე არსებობენ. მეისნერის ეფექტისგან განსხვავებით, ფიზიკის სხვა კანონები მოქმედებს: მაგნიტების ერთპოლარული მხარეების მოგერიება. სამწუხაროდ, მაგნიტების მაღალი ღირებულება არ იძლევა ამ ტექნოლოგიის ფართოდ გამოყენებას. სუპერგამტარის გამოგონებით, რომელსაც გაცივება არ სჭირდება, მფრინავი მანქანები რეალობად იქცევა.

ამასობაში, ჯადოქრებმა მიიღეს მაისნერის ეფექტი. ჩვენ გამოვაქვეყნეთ ერთ -ერთი ასეთი ხედი თქვენთვის. "Exos" დასი აჩვენებს მათ ხრიკებს. არანაირი მაგია, მხოლოდ ფიზიკა.

ფენომენი პირველად დაფიქსირდა 1933 წელს გერმანელი ფიზიკოსების მეისნერისა და ოქსენფელდის მიერ. მეისნერის ეფექტი ემყარება მაგნიტური ველის მასალის სრული გადაადგილების ფენომენს სუპერგამტარ მდგომარეობაში გადასვლის დროს. ეფექტის ახსნა დაკავშირებულია ზეგამტარების ელექტრული წინააღმდეგობის მკაცრად ნულოვან მნიშვნელობასთან. მაგნიტური ველის შეყვანა ჩვეულებრივ გამტარში ასოცირდება მაგნიტური ნაკადის ცვლილებასთან, რაც, თავის მხრივ, ქმნის ინდუქციის EMF და გამოწვეულ დენებს, რაც ხელს უშლის მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას.

მაგნიტური ველი აღწევს სუპერგამტარში სიღრმეში, გადააქვს მაგნიტური ველი ზეგამტარიდან მუდმივობით, რომელსაც ეწოდება ლონდონის მუდმივი:

. (3.54)

ბრინჯი 3.17 მაისნერის ეფექტის სქემა.

ფიგურა გვიჩვენებს მაგნიტური ველის ხაზებს და მათ გადაადგილებას სუპერგამტარებიდან კრიტიკულზე დაბალ ტემპერატურაზე.

როდესაც ტემპერატურა გადის კრიტიკულ მნიშვნელობას, სუპერგამტარში მაგნიტური ველი მკვეთრად შეიცვლება, რაც იწვევს ინდუქტორში EMF პულსის გამოჩენას.

ბრინჯი 3.18 მაისნერის ეფექტის სენსორი.

ეს ფენომენი გამოიყენება ულტრა სუსტი მაგნიტური ველების გასაზომად შესაქმნელად კრიოტრონები(მოწყობილობების გადართვა).

ბრინჯი 3.19 კრიოტრონის დიზაინი და აღნიშვნა.

სტრუქტურულად, კრიოტრონი შედგება ორი სუპერგამტარისაგან. ტანობიუმის გამტარის გარშემო არის ნიობიუმის კოჭა, რომლის მეშვეობითაც საკონტროლო დენი მიედინება. საკონტროლო დენის მატებასთან ერთად იზრდება მაგნიტური ველის სიძლიერე და ტანტალი გადადის ზეგამტარობის მდგომარეობიდან ჩვეულებრივ მდგომარეობაში. ამ შემთხვევაში, ტანტალის გამტარის გამტარობა მკვეთრად იცვლება და წრეში მოქმედი დენი პრაქტიკულად ქრება. კრიოტრონების საფუძველზე, მაგალითად, იქმნება კონტროლირებადი სარქველები.