Метод замороженного зеркального изображения (или метод замороженных изображений ) является расширением метода изображений для систем магнит - сверхпроводник , который был введен Александром Кордюком в 1998 году для учета явления пиннинга магнитного потока . [1] Метод дает простое представление о распределении магнитного поля, создаваемого магнитом (системой магнитов) вне бесконечно плоской поверхности абсолютно твердого (с бесконечной силой пиннинга ) сверхпроводника II типа.в более общем случае с полевым охлаждением (FC), то есть когда сверхпроводник переходит в сверхпроводящее состояние, уже подвергнутый воздействию магнитного поля. Отличие от метода зеркального отображения, который имеет дело с идеальным сверхпроводником типа I (который полностью исключает магнитное поле, см. Эффект Мейснера ), заключается в том, что идеально твердый сверхпроводник экранирует изменение внешнего магнитного поля, а не само поле. .
Описание
Название происходит от замены определенных элементов в исходной компоновке воображаемыми магнитами, которые воспроизводят граничные условия задачи (см. Граничные условия Дирихле ). В простейшем случае магнитного диполя над плоской сверхпроводящей поверхностью (см. Рис.1) магнитное поле, создаваемое диполем, перемещается из своего начального положения (в котором сверхпроводник охлаждается до сверхпроводящего состояния) в конечное положение и экранирующими токами на сверхпроводящей поверхности, эквивалентно полю трех магнитных диполей: реального (1), его зеркального отображения (3) и его зеркального отображения в исходном (FC) положении, но с вектором намагниченности перевернутое (2).
Приложения
Показано, что метод работает для объемных высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) [1], которые характеризуются сильным пиннингом и используются для расчета взаимодействия в системах магнит-ВТСП, таких как сверхпроводящие магнитные подшипники , [2] сверхпроводящие маховики , [ 3] МАГЛЕВ , [2] [4] для приложений космических аппаратов , [5] [6], а также модель учебника для естественнонаучного образования . [7]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ а б Кордюк А.А. (1998). «Магнитная левитация для твердых сверхпроводников» (PDF) . Журнал прикладной физики . 83 (1): 610–611. Bibcode : 1998JAP .... 83..610K . DOI : 10.1063 / 1.366648 .
- ^ а б Халл, Джон Р. (2000). «Сверхпроводящие подшипники» . Наука и технологии сверхпроводников . 13 (2): R1 – R15. Bibcode : 2000SuScT..13R ... 1H . DOI : 10.1088 / 0953-2048 / 13/2/201 . ISSN 1361-6668 .
- ^ Филатов, А.В.; Маслен, EH (ноябрь 2001 г.). «Пассивный магнитный подшипник для систем накопления энергии маховика». IEEE Transactions on Magnetics . 37 (6): 3913–3924. Bibcode : 2001ITM .... 37.3913F . DOI : 10.1109 / 20.966127 .
- ^ Liu, W .; Ван, JS; Jing, H .; Jiang, M .; Zheng, J .; Ван, SY (2008). «Производительность Левитации высокого Т гр сверхпроводника в синусоидальном магнитном поле направляющего». Physica C: сверхпроводимость . 468 (23): 2345–2350. Bibcode : 2008PhyC..468.2345L . DOI : 10.1016 / j.physc.2008.08.011 .
- ^ Shoer, JP; Пек, Массачусетс (2009). «Флюсовые интерфейсы для сборки, манипулирования и реконфигурации модульных космических систем» (PDF) . Журнал астронавтических наук . 57 (3): 667. Bibcode : 2009JAnSc..57..667S . DOI : 10.1007 / BF03321521 . S2CID 16573560 . Архивировано из оригинального (PDF) 03.11.2011.
- ^ Норман, MC; Пек, Массачусетс (2010). «Постоянное ведение спутниковой сети с магнитной стойкой» (PDF) . Журнал руководства, контроля и динамики . 33 (5): 1683. Bibcode : 2010JGCD ... 33.1683N . CiteSeerX 10.1.1.622.3859 . DOI : 10.2514 / 1.49550 . Архивировано из оригинального (PDF) 03.11.2011.
- ^ Сайто Ю. (2009). «Наблюдение силовых линий магнитного поля в окрестности сверхпроводника невооруженным глазом». Европейский журнал физики . 31 (1): 229–238. arXiv : 0805.3990 . Bibcode : 2010EJPh ... 31..229S . DOI : 10.1088 / 0143-0807 / 31/1/020 . S2CID 56360791 .
Демо
- Сверхпроводящая левитация с сильным закреплением
- Магнитная левитация (YouTube)