¿El efecto Meissner excluye las corrientes de la mayor parte de los superconductores?

El efecto Meissner significa que los superconductores generarán espontáneamente corrientes que expulsarán campos magnéticos de ellos. La ley Ampere-Maxwell ,

× B = m 0 j + m 0 ϵ 0 mi t
implica que dondequiera que haya una densidad de corriente neta en una región de tamaño finito, también habrá un campo magnético. ¿Significa esto que toda la corriente del superconductor está confinada a la superficie del superconductor (decayendo exponencialmente con la profundidad de penetración de Londres )?

Respuestas (2)

Sí --- sólo corrientes superficiales. Hay un caso interesante cuando el superconductor gira a velocidad angular Ω y los electrones perciben la fuerza de Coriolis como un campo magnético ' ' B = ( 2 metro mi / mi ) Ω . Entonces se establecen corrientes, nuevamente en la superficie, que producen un campo magnético real. B = + ( 2 metro mi / mi ) Ω en el grueso del superconductor que anula precisamente el campo de fuerza de Coriolis. Este es el origen del momento magnético de Londres: https://en.wikipedia.org/wiki/London_moment

Sí, la corriente está en la superficie del superconductor y decae exponencialmente. La ecuación de Londres dice

× j + norte mi 2 metro B = 0 ,
dónde norte es la densidad de electrones. Toma el rotacional de esta ecuación y usa la identidad
× ( × j ) = ( j ) 2 j .
Desde j = 1 m 0 × B = 0 , la ecuación para la corriente se puede escribir como
(1) 2 j j λ L 2 = 0 ,
dónde λ L = metro m 0 norte mi 2 es la profundidad de penetración de Londres. Si el z es la dirección normal a la superficie del superconductor, entonces la solución para la ecuación. (1) es
j = j ( 0 ) Exp ( z λ L ) .