மெய்ஸ்னர் விளைவு: வழித்தோன்றல், Vs ஃப்ளக்ஸ் திட்டமிடல், ஃபார்முலா மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்

1933 ஆம் ஆண்டில், ஜெர்மன் இயற்பியலாளர்கள் ராபர்ட் ஓசென்ஃபீல்ட் மற்றும் வால்தர் மெய்ஸ்னர் ஆகியோர் மெய்ஸ்னர் விளைவு என்று அழைக்கப்படும் ஒரு அற்புதமான கண்டுபிடிப்பை மேற்கொண்டனர். அவர்களின் விசாரணையில் தகரம் மற்றும் ஈயத்தின் சூப்பர் கண்டக்டிங் மாதிரிகளைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புல விநியோகத்தை அளவிடுவது அடங்கும். இந்த மாதிரிகளை அவற்றின் சூப்பர் கண்டக்டிங் டிரான்சிஷன் வெப்பநிலைக்குக் கீழே குளிர்வித்து, அவற்றை ஒரு காந்தப்புலத்திற்கு உட்படுத்தியதும், ஓச்சென்ஃபெல்ட் மற்றும் மீஸ்னர் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க நிகழ்வைக் கண்டனர். மாதிரிகளுக்கு வெளியே உள்ள காந்தப்புலம் அதிகரித்தது, இது மாதிரிகளுக்குள் இருந்து காந்தப்புலம் வெளியேற்றப்படுவதைக் குறிக்கிறது. இந்த நிகழ்வானது, ஒரு சூப்பர் கண்டக்டர் அதற்குள் காந்தப்புலத்தை குறைவாக வெளிப்படுத்துகிறது, இது மெய்ஸ்னர் நிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த நிலை வலுவான காந்தப்புலங்களின் செல்வாக்கின் கீழ் முறிவுக்கு ஆளாகிறது. இந்தக் கட்டுரை மெய்ஸ்னர் விளைவு, அதன் வழிமுறைகள் மற்றும் அதன் நடைமுறை பயன்பாடுகள் பற்றிய கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது.

மெய்ஸ்னர் விளைவு என்றால் என்ன?

மெய்ஸ்னர் விளைவு என்பது a இலிருந்து காந்தப்புல வெளியேற்றம் ஆகும் சூப்பர் கண்டக்டர் ஒரு முக்கியமான வெப்பநிலையின் கீழ் குளிர்விக்கப்படும் போதெல்லாம் சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலைக்கு அதன் மாற்றத்தின் போது. இந்த காந்தப்புல வெளியேற்றமானது அருகிலுள்ள காந்தத்தை எதிர்க்கும் மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் காந்தப்புலம் மிகவும் வலுவாக இருக்கும் போதெல்லாம் மெய்ஸ்னர் நிலை உடைந்து விடும்.

வகை I மற்றும் வகை II போன்ற முறிவு எவ்வாறு நிகழ்கிறது என்பதன் அடிப்படையில் சூப்பர் கண்டக்டர்கள் இரண்டு வகுப்புகளில் கிடைக்கின்றன. வகை I கார்பன் நானோகுழாய்கள் மற்றும் நியோபியம் தவிர மிகவும் தூய்மையான தனிம சூப்பர் கண்டக்டர்கள் ஆகும், அதேசமயம் வகை II கிட்டத்தட்ட அனைத்து கலவை மற்றும் தூய்மையற்ற சூப்பர் கண்டக்டர்கள் ஆகும்.

சூப்பர் கண்டக்டரில் மெய்ஸ்னர் விளைவு

சூப்பர் கண்டக்டர்கள் ஒரு முக்கியமான வெப்பநிலையில் குளிர்ச்சியடையும் போது, ​​​​அவை காந்தப்புலத்தை வெளியேற்றும் மற்றும் காந்தப்புலத்தை அவற்றின் உள்ளே நுழைய விடாது, எனவே சூப்பர் கண்டக்டர்களுக்குள் இந்த நிகழ்வு மெய்ஸ்னர் விளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிங் பொருள் அதன் முக்கியமான வெப்பநிலையின் கீழ் குளிர்ச்சியடையும் போதெல்லாம், அது ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிவ் நிலைக்கு மாறுகிறது, எனவே பொருளின் எலக்ட்ரான்கள் ஜோடிகளை உருவாக்குகின்றன கூப்பர் ஜோடிகள். இந்த ஜோடிகள் பொருள் முழுவதும் எந்த எதிர்ப்பும் இல்லாமல் நகரும். அதே நேரத்தில், பொருள் காந்தப்புலங்களைத் தடுக்க சிறந்த காந்தத்தன்மையை வெளிப்படுத்துகிறது.

இந்த விரட்டல் காந்தப்புலக் கோடுகளை தோராயமாக சூப்பர் கண்டக்டரை வளைத்து ஒரு மேற்பரப்பு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது, இது பொருளில் உள்ள வெளிப்புற காந்தப்புலத்தை துல்லியமாக ரத்து செய்கிறது, இதனால் காந்தப்புலம் சூப்பர் கண்டக்டரில் இருந்து திறமையாக வெளியேற்றப்படுகிறது மற்றும் மெய்ஸ்னர் விளைவு ஏற்படுகிறது.

மெய்ஸ்னர் விளைவு உதாரணம் பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. காந்தப்புலம் ஒரு நிலையான மதிப்பைத் தாண்டி மேம்படும் போதெல்லாம் இந்த மெய்ஸ்னர் நிலை உடைகிறது & மாதிரி ஒரு சாதாரண கடத்தி போல் செயல்படும்.

எனவே, இந்த குறிப்பிட்ட காந்தப்புல மதிப்பைத் தாண்டி சூப்பர் கண்டக்டர் அதன் இயல்பு நிலைக்குத் திரும்பும் போது அது முக்கியமான காந்தப் புலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இங்கே, முக்கியமான காந்தப்புல மதிப்பு முக்கியமாக வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது. முக்கியமான வெப்பநிலையின் கீழ் வெப்பநிலை குறையும் போது, ​​முக்கியமான காந்தப்புல மதிப்பு அதிகரிக்கிறது. கீழே மெய்ஸ்னர் விளைவு வரைபடம் வெப்பநிலை மூலம் முக்கியமான காந்தப்புலத்திற்குள் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் காட்டுகிறது.

வழித்தோன்றல்

ஒரு கணிதத்தை வழங்குவதற்கு இரண்டு அத்தியாவசியத் தகவல்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மெய்ஸ்னர் விளைவின் வழித்தோன்றல் உள்ளன; ஆற்றல் பாதுகாப்பு கொள்கை மற்றும் காந்தப்புலங்கள் மற்றும் மின் நீரோட்டங்களுக்கு இடையிலான முக்கிய உறவு. எலக்ட்ரோமோட்டிவ் ஃபோர்ஸ் என்பது ஒரு மூடிய சுற்று முழுவதும் காந்தப் பாய்ச்சலில் ஏற்படும் மாற்றத்தால் உருவாக்கப்பட்ட மின்னழுத்தமாகும். ஒரு மூடிய சுற்றுக்குள் ஃபாரடேயின் தூண்டல் சட்டத்தின் அடிப்படையில் EMF அல்லது எலக்ட்ரோமோட்டிவ் ஃபோர்ஸ் சுற்று முழுவதும் காந்தப்புலத்தின் மாற்ற விகிதத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். இதனால்,

ε = -dΦ/dt

மேலே உள்ள உறவைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், ஒரு பொருள் ஒரு சாதாரண நிலையில் இருந்து ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலைக்கு மாறும்போது, ​​​​எந்தவொரு காந்தப் பாய்வு ' எஃப்' இ பொருளில் முதலில் இருப்பது மாற வேண்டும். எனவே இந்த மாற்றம் ஒரு எலக்ட்ரோமோட்டிவ் விசையை உருவாக்கும் மற்றும் பொருள் மேற்பரப்பில் திரையிடல் நீரோட்டங்களை உருவாக்கும். ஃப்ளக்ஸில் உள்ள இந்த மாற்றத்திற்கான எதிர்ப்பானது, வெளிப்புற காந்தப்புலத்தை வெளியேற்றுவதற்கு மெய்ஸ்னர் விளைவை கட்டாயப்படுத்துகிறது.

ஃப்ளக்ஸ் பின்னிங் vs மெய்ஸ்னர் விளைவு

ஃப்ளக்ஸ் பின்னிங் மற்றும் மெய்ஸ்னர் விளைவு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான முக்கிய வேறுபாடுகளைப் புரிந்துகொள்வது, சூப்பர் கண்டக்டிங் நிகழ்வுகளின் புரிதலை நிச்சயமாக விரிவுபடுத்துகிறது மற்றும் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி என்பது ஒரு பணக்கார ஊடாடும் சக்தி மற்றும் பொருளின் விதிவிலக்கான நிலைமைகள் என்று நமக்குச் சொல்கிறது. ஃப்ளக்ஸ் பின்னிங் மற்றும் மெய்ஸ்னர் விளைவு இடையே உள்ள வேறுபாடு கீழே விவாதிக்கப்பட்டுள்ளது.

சிறிய சூப்பர் கண்டக்டர்களில் பாரா காந்த மெய்ஸ்னர் விளைவு

இந்த விளைவு சூப்பர் கண்டக்டர்களின் மிக அடிப்படையான பண்பு மற்றும் பூஜ்ஜிய எதிர்ப்பைக் குறிக்கிறது. தற்போது, ​​சில சூப்பர் கண்டக்டிங் மாதிரிகள் பாரா காந்த மெய்ஸ்னர் விளைவு எனப்படும் காந்தப்புலத்தை ஈர்க்கக்கூடும் என்று பல சோதனைகள் வெளிப்படுத்தியுள்ளன. இந்த விளைவு காந்தப்புலத்திற்கான ஊசலாடும் செயல்பாடாகும், இது ஒரு சூப்பர் கண்டக்டரில் ஏராளமான ஃப்ளக்ஸ் குவாண்டா உறைந்திருக்கும் போதெல்லாம் ஒரு குறிப்பிட்ட புலத்திற்கு மேலே உள்ள வழக்கமான மெய்ஸ்னர் விளைவை மாற்றுகிறது.

பாரா காந்த நிலை மெட்டாஸ்டபிள் என கண்டறியப்பட்டது & மீஸ்னர் நிலை வெளிப்புற சத்தத்துடன் மீட்டமைக்கப்படுகிறது. எனவே பாரா காந்த மெய்ஸ்னர் விளைவு மேற்பரப்பு சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியுடன் தொடர்புடையது, எனவே இது ஒரு பொதுவான சூப்பர் கண்டக்டர் சொத்தை குறிக்கிறது. வெப்பநிலையைக் குறைப்பதன் மூலம், சூப்பர் கண்டக்டிங் கவரில் உள்ள மேற்பரப்பின் முக்கியமான புலத்தில் கைப்பற்றப்பட்ட ஃப்ளக்ஸ், கூடுதல் ஃப்ளக்ஸ் மேற்பரப்பில் நுழைவதற்கு அனுமதிப்பதன் மூலம் சிறிய அளவில் குறைகிறது.

விண்ணப்பங்கள்

தி மெய்ஸ்னர் விளைவின் பயன்பாடுகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• இது குவாண்டம் லெவிடேஷன் அல்லது குவாண்டம் ட்ராப்பிங்கில் வரவிருக்கும் போக்குவரத்து தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் நுட்பமான காந்த மாற்றங்களை அளக்க SQUIDகளின் செயல்பாட்டை உருவாக்க பயன்படுகிறது.
• இந்த விளைவு காந்த லெவிடேஷனில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது ஒரு காந்தப்புலத்தைத் தவிர ஆதரவு இல்லாமல் ஒரு உடலை இடைநிறுத்த முடியும்.
• இந்த விளைவின் சாத்தியமான பயன்பாடுகள் முக்கியமாக அடங்கும்; போக்குவரத்து வாகனங்கள் காந்தம், குறைந்த அதிர்வு ஏற்றங்கள், உராய்வு இல்லாத தாங்கு உருளைகள் போன்றவை.
• காந்த குறுக்கீட்டிலிருந்து உணர்திறன் சாதனங்களைப் பாதுகாக்கும் காந்தக் கவசங்களை உருவாக்க சூப்பர் கண்டக்டர்களில் இந்த விளைவு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• இந்த விளைவு காந்த அதிர்வு இமேஜிங் மற்றும் துகள் முடுக்கி பயன்பாடுகளுக்கு சக்திவாய்ந்த சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்தங்களை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.
• இது அறிவியல் ஆராய்ச்சி, மருத்துவ இமேஜிங், போக்குவரத்து போன்ற தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சீபெக் விளைவைக் கண்டுபிடித்தவர் யார்?

சீபெக் விளைவு 1821 ஆம் ஆண்டில் ஜெர்மன் இயற்பியலாளர் தாமஸ் ஜோஹன் சீபெக் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.

சீபெக் விளைவு ஏன் முக்கியமானது?

சீபெக் விளைவு பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு மின்சார சக்தியை உற்பத்தி செய்ய அதிக உணர்திறன் மற்றும் துல்லியத்துடன் வெப்பநிலையை அளவிடுவதில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

சீபெக் விளைவு என்றால் என்ன மற்றும் வெப்பநிலையை அளவிட அது எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது?

சீபெக் விளைவு என்பது இரண்டு வெவ்வேறு மின் கடத்திகளுக்கு இடையே வெப்பநிலை மாறுபாடு (அல்லது) குறைக்கடத்திகள் இரண்டு பொருட்களுக்கு இடையே மின்னழுத்த வேறுபாட்டை உருவாக்குகிறது. இரண்டில் ஒருவருக்கு வெப்பம் வழங்கப்பட்டவுடன் நடத்துனர்கள் (அல்லது) குறைக்கடத்திகள், பின்னர் சூடான எலக்ட்ரான்கள் குளிரான கடத்தி (அல்லது) குறைக்கடத்திக்கு பாய்கின்றன. வெப்பநிலை வேறுபாடு சீபெக் விளைவு எனப்படும் EMF ஐ உருவாக்குகிறது.

சீபெக் ஏன் வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது?

சீபெக் குணகம் மதிப்பு அளவிடப்பட்ட வெப்பநிலை வரம்பிற்கு மேல் நேர்மறையாக உள்ளது, இது p-வகை செயல்திறனைக் காட்டுகிறது & வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் இது உயர்கிறது. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போதெல்லாம் மின் கடத்துத்திறன் அதிகரிக்கிறது, இது குறைக்கடத்தி செயல்திறனைக் குறிக்கிறது.

மெய்ஸ்னர் விளைவு என்றால் என்ன மற்றும் அது காந்த லெவிடேஷனில் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது?

இந்த விளைவு நல்ல கடத்திகளை சூப்பர் கண்டக்டிங்காக மாற்றும் போதெல்லாம் ஒரு காந்தப்புலத்தை விலக்கி வைப்பதன் மூலம் காந்தத் தூண்டுதலை அனுமதிக்கிறது. கடத்தி அதன் முக்கியமான வெப்பநிலையின் கீழ் குளிர்ந்தவுடன், காந்தப்புலங்கள் லெவிட்டிங் விளைவை உருவாக்க வெளியேற்றப்படுகின்றன.

சூப்பர் கண்டக்டர்கள் சரியான காந்தப் பொருட்கள் என்பதைக் காட்டும் மெய்ஸ்னர் விளைவு என்ன?

மீஸ்னர் மாநிலத்தில் உள்ள சூப்பர் கண்டக்டர்கள் சிறந்த டயாமேக்னடிசத்தை (அல்லது) சூப்பர் டயாமேக்னடிசத்தைக் காட்டுகின்றன, அதாவது சூப்பர் கண்டக்டருக்கு -1 காந்த உணர்திறன் உள்ளது.

இவ்வாறு, இது மெய்ஸ்னர் விளைவு பற்றிய கண்ணோட்டம் , வழித்தோன்றல், வேறுபாடுகள் மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள். இது ஒரு முக்கியமான வெப்பநிலைக்குக் கீழே சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலைக்கு சூப்பர் கண்டக்டர்களை மாற்றுவதில் இருந்து காந்தப்புலத்தின் வெளியேற்றமாகும். சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியில் உள்ள இந்த விளைவு மேற்பரப்பு மின்சார மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது, இது வெளிப்புற காந்தப்புலங்களை மறுப்பதற்கு எதிர்-காந்த புலத்தை உருவாக்குகிறது. இதோ உங்களுக்காக ஒரு கேள்வி, சூப்பர் கண்டக்டர் என்றால் என்ன?