¿Cómo funciona el atrapamiento cuántico con diamagnetos?

Este documento describe el efecto con cierto detalle. La levitación estable es causada por una combinación del efecto Meissner y de la fijación de flujo en los superconductores de tipo II.

El efecto Miessner es la propiedad de los superconductores que evita que el flujo magnético penetre en el material superconductor (más allá de la profundidad de penetración ). Ocurre porque el campo magnético aplicado induce corrientes de "protección" en la superficie del superconductor, lo que genera un campo magnético opuesto que actúa para cancelar exactamente el campo aplicado. Es como si hubieras tomado dos imanes convencionales, con los dos polos norte apuntando entre sí, y suspendidos uno encima del otro.

Esto por sí solo no es suficiente para producir la levitación estable que se muestra en el video; eso requiere la propiedad de fijación de flujo de los superconductores Tipo-II. La fijación de flujo se produce cuando se aplica un campo magnético de fuerza relativamente baja. El flujo penetra parcialmente en el superconductor, pero se concentra alrededor de las imperfecciones del material. El superconductor se mantiene rígido en su posición en el campo magnético y experimenta una especie de fricción cuando se empuja porque los vórtices de flujo se ven obligados a moverse de un sitio de fijación a otro.

El diseño de la pista permite que el superconductor se mueva libremente en una dirección:

A lo largo de la pista no hay variación en el campo, lo que permite que el superconductor se mueva hacia atrás y hacia adelante sin pérdida de energía. Perpendicular a la longitud de la pista, los polos de la barra magnética están alineados en forma antiparalela entre sí (SNS). Esta alineación produce una pendiente considerablemente fuerte [a lo largo del ancho de la pista]. La variación de la fuerza del campo magnético de un lado a otro de la pista es tan grande y la fijación tan fuerte en este superconductor que no solo hay arrastre sino también una fuerza de restauración. Si se le da un pequeño empujón al superconductor para intentar sacarlo de la pista, oscilará levemente y volverá rápidamente a su posición original.

Si hay suficiente fijación y si la pista magnética es lo suficientemente fuerte, entonces el "tren" que levita debe permanecer bloqueado en su lugar incluso si la pista gira hacia los lados o está boca abajo. Tenga en cuenta que si el campo magnético aplicado es extremadamente fuerte, esto puede hacer que el superconductor pierda su superconductividad.

El video aquí en YouTube tiene más información, así como un video del efecto.

El disco es una capa de cristal de zafiro de 500 micras de espesor que está recubierta con 0,5 micras más tarde de superconductor y luego de oro. Todo está envuelto en film transparente/plástico.

El bloqueo se explica en 1:52 a 2:09 y tiene que ver con el campo magnético forzado a través de ciertas partes del disco:

Ahora, no pretendo entender todo esto, pero es esto lo que parece facilitar el bloqueo, aunque el video no entra en detalles en este punto.