Метод замороженного зеркального отображения


Метод замороженных зеркальных изображений (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 распределения магнитного поля , создаваемого магнитом (системой магнитов) вне бесконечно плоской поверхности совершенно твердого (с бесконечной силой пиннинга ) сверхпроводника II рода .в более общем случае с охлаждением полем (FC), т. е. когда сверхпроводник переходит в сверхпроводящее состояние, уже подвергаясь воздействию магнитного поля. Отличие от метода зеркального отображения, который имеет дело с идеальным сверхпроводником первого рода (который полностью вытесняет магнитное поле, см. эффект Мейснера ), заключается в том, что совершенно жесткий сверхпроводник экранирует изменение внешнего магнитного поля, а не само поле. .

Название происходит от замены некоторых элементов в исходной схеме воображаемыми магнитами, что повторяет граничные условия задачи (см. граничные условия Дирихле ). В простейшем случае магнитного диполя над плоской сверхпроводящей поверхностью (см. рис. 1) магнитное поле, создаваемое диполем, перемещалось из своего начального положения (при 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 перевернутый (2).

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] MAGLEV , [2] [4] для космических аппаратов , [5] [6] , а также модель учебника для естественнонаучного образования . [7]


Рис. 1. Иллюстрация метода замороженного зеркального изображения для простейшего случая магнитного диполя над плоской сверхпроводящей поверхностью.