Метод застывших зеркальных изображений
Метод застывших зеркальных изображений (или метод замороженных изображений) является обобщением метода зеркальных изображений, использующимся в магнитостатике, которое распространяется на сверхпроводники II рода с сильным пиннингом [1]. Метод помогает понять и рассчитать силу взаимодействия магнита со сверхпроводником, а также визуализировать и рассчитать распределение магнитного поля, сгенерированного магнитом (или системой магнитов и токов) и током текущим по поверхности сверхпроводника. Отличие от метода зеркальных изображений, который применим к сверхпроводникам I рода (полностью выталкивающим магнитное поле, см. эффект Мейснера), состоит в том что идеально жесткий сверхпроводник экранирует изменение внешнего магнитного поля, а не само поле.
В простейшем случае магнитного диполя над плоской бесконечной поверхностью идеально жесткого сверхпроводника (рис. 1), суммарное магнитное поле от диполя, который был перемещен из исходного положения (при котором сверхпроводник был переведен в сверхпроводящее состояние) до конечного положения, и экранирующих токов на поверхности сверхпроводника, эквивалентен полю трех магнитных диполей: самого магнита (1), его зеркального изображения относительно поверхности сверхпроводника (3), положение которого изменяется в соответствии с положением магнита, и застывшего (вмороженого) изображения (2), зеркального к исходному положению магнита, но с обратным магнитным моментом.
Этот метод хорошо работает для массивных высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) [1], которым присущи сильный пининг и высокая плотность критического тока и оказался полезным для расчетов сверхпроводящих магнитных подшипников [2] и накопителей энергии [3], поездов на магнитной подушке (MAGLEV) [2], в космическом кораблестроении,[4][5], а также как простая модель для изучения физики.[6]
См. также[править | править код]
- Метод зеркальных изображений
- Магнитная левитация
- Идеально жесткий сверхпроводник
- Высокотемпературная сверхпроводимость
Ссылки[править | править код]
- ↑ 1 2 Kordyuk, Alexander A. Magnetic levitation for hard superconductors (англ.) // Journal of Applied Physics : journal. — 1998. — Vol. 83. — P. 610—611. — doi:10.1063/1.366648. Архивировано 26 января 2005 года.
- ↑ 1 2 Hull, John R. Superconducting bearings (англ.) // Superconductor Science and Technology : journal. — 2000. — Vol. 13, no. 2. — P. R1. — ISSN 1361-6668. — doi:10.1088/0953-2048/13/2/201.
- ↑ Filatov, A. V.; Maslen, E. H. Passive magnetic bearing for flywheel energy storage systems (англ.) // IEEE Transactions on Magnetics : journal. — 2001. — November (vol. 37, no. 6). — P. 3913—3924. — doi:10.1109/20.966127.
- ↑ Shoer, J. P.; Peck, M. A. Flux-pinned interfaces for the assembly, manipulation, and reconfiguration of modular space systems (англ.) // Journal of the Astronautical Sciences : journal. — 2009. — Vol. 57, no. 3. — P. 667. Архивировано 3 ноября 2011 года.
- ↑ Norman, M. C.; Peck, M. A. Stationkeeping of a flux-pinned satellite network (неопр.) // Journal of guidance, control, and dynamics. — 2010. — Т. 33, № 5. — С. 1683. Архивировано 3 ноября 2011 года.
- ↑ Saito, Y. Observation of magnetic field lines in the vicinity of a superconductor with the naked eye (англ.) // European Journal of Physics : journal. — 2009. — Vol. 31, no. 1. — P. 229. — doi:10.1088.2F0143-0807.2F31.2F1.2F020.