¿Fuerza de Lorentz en superconductores tipo II?

Siendo la resistencia eléctrica cero en un superconductor, si un campo magnético es lo suficientemente fuerte como para generar vórtices donde las líneas de flujo atravesarán el material, y el flujo de corriente es perpendicular en el superconductor (tipo II), ¿experimentará una fuerza de Lorentz?

Asumo la ecuación:

F L = I L × B
no es exacto para este caso?

Supongo que hay poca o ninguna fuerza de Lorentz en el caso que describiste porque el material dentro de los vórtices en sí es normal, no superconductor. Dado que los pares de Cooper que transportan la supercorriente evitan esos núcleos normales, nunca experimentan los campos B.
Entonces, ¿en todos los tipos de superconductores no pueden experimentar una fuerza de Lorentz? ¿Debido a que el campo magnético está siendo expulsado?
@MA: esa es mi suposición educada, pero no soy un experto en superconductividad y tal vez haya otros factores, como el hecho de que la profundidad de penetración de un superconductor no es cero, lo que podría llevar a que los electrones en movimiento experimenten algún B- campo y, por tanto, fuerza de Lorentz.

Respuestas (1)

Mientras el campo magnético externo no destruya el par de electrones de Cooper, este par no experimenta la fuerza de Lorentz.

No solo las partículas cargadas, cuando se mueven a través de un campo magnético no paralelo al movimiento, se desvían, sino que también se desvían los neutrones. Esto sucede para todas las partículas y también para los átomos y moléculas, si su momento dipolar magnético resumido no es cero.

El momento dipolar magnético de cada protón, electrón y neutrón involucrado está conectado a un espín intrínseco. Como ha demostrado el experimento de Einstein-de-Haas (no un experimento mental, pero realmente llevado a cabo), el espín intrínseco tiene que ver con girar alrededor de un eje y este espín apunta en la misma dirección que el momento dipolar magnético ( tiene el mismo eje).

En analogía con un giroscopio , el giro intrínseco resiste contra la desviación de una línea recta. El resultado es una precesión : cuando una fuerza externa intenta cambiar la dirección del eje de un giroscopio, el eje de giro no sigue la dirección de esta fuerza, sino que se desvía en un ángulo recto.

Pero esto es válido solo si los giros intrínsecos de los constituyentes involucrados no se cancelan. Un ejemplo para no cancelar los giros es el experimento de Stern-Gerlach . Los pares de Cooper son el ejemplo perfecto para una suma de espín igual a cero. Cómo las fuerzas eléctricas repelentes no destruyen el par de Cooper es otra cuestión.

Si alguien está interesado en más detalles y para señalar la dirección en la que tenemos que hacer investigaciones, lea mi elaboración Acerca de la distribución de los momentos dipolares magnéticos de los electrones en los átomos .
En ese caso... ¿cómo pueden mejorar los motores eléctricos con el uso de superconductores o generadores?
@MA Buen punto. Tengo que pensar en esto.
En un condensado de Bose-Einstein aprox. El 20% de las partículas tienen el mismo estado y se comportan como una unidad. Todas las demás partículas son partículas individuales. La misma situación debería darse en bobinas superconductoras. Las partículas, que no son pares de Cooper, están creando el campo magnético. Para esto necesitas energía. Entonces, un superconductor es solo un imán fuerte y se comporta como un resorte o un superconductor funciona como un generador / accionamiento y para esto necesita ser alimentado. Entonces, junto con los pares de Cooper, entraron en juego los electrones ordinarios. Por supuesto, se ven influenciados por el campo magnético mientras se mueven.
@MA ¿Existe algún generador/motor con bobinas superconductoras?
Tiene que haber una conexión no superconductora a la fuente eléctrica, pero quizás esto también sea posible durante mucho tiempo.
¿Fuerza de Lorentz en superconductores tipo II?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v