Fijación de flujo

El anclaje de flujo es un fenómeno que ocurre cuando los vórtices de flujo en un superconductor de tipo II se ven impedidos de moverse dentro del volumen del superconductor, de modo que las líneas de campo magnético quedan "ancladas" a esas ubicaciones. ^{[ 1 ]} El superconductor debe ser de tipo II porque los superconductores de tipo I no pueden ser penetrados por campos magnéticos . ^{[ 2 ]} Algunos superconductores de tipo I pueden experimentar los efectos del anclaje de flujo si son lo suficientemente delgados. Si el espesor del material es comparable a la profundidad de penetración de London , el campo magnético puede pasar a través del material. El acto de penetración magnética es lo que hace posible el anclaje de flujo. A campos magnéticos más altos (por encima del campo crítico inferior H _c,1 pero por debajo del campo crítico superior H _c,2 ) el superconductor permite que el flujo magnético entre en paquetes cuantizados rodeados por un vórtice de corriente superconductora (véase Vórtice cuántico ). Estos sitios de penetración se conocen como tubos de flujo . El número de tubos de flujo por unidad de área es proporcional al campo magnético con una constante de proporcionalidad igual al cuanto de flujo magnético . En un disco simple de 76 milímetros de diámetro y 1 micrómetro de espesor, junto a un campo magnético de 28 kA/m, hay aproximadamente 100 mil millones de tubos de flujo que soportan 70 000 veces el peso del superconductor. A temperaturas más bajas, los tubos de flujo se encuentran fijos y no pueden moverse. Esta fijación es lo que mantiene al superconductor en su lugar, permitiéndole levitar. Este fenómeno está estrechamente relacionado con el efecto Meissner , aunque con una diferencia crucial: el efecto Meissner protege al superconductor de todos los campos magnéticos que causan repulsión, a diferencia del estado de fijación del disco superconductor, que fija el flujo y al superconductor en su lugar.

En los superconductores cerámicos de alta temperatura , es deseable la fijación del flujo magnético para evitar la "descarga de flujo", que puede crear una pseudorresistencia y reducir tanto la densidad de corriente crítica como el campo crítico.

La degradación de las propiedades de un superconductor de alta temperatura debido a la fluencia del flujo magnético es un factor limitante en el uso de estos superconductores. Los magnetómetros SQUID de alta temperatura sufren una reducción de la precisión en un determinado rango de campo aplicado debido a la fluencia del flujo magnético, y la intensidad máxima del campo magnético de los imanes superconductores de alta temperatura se reduce drásticamente debido a la disminución del campo crítico.

• pared de dominio (magnetismo)
• Representación de Husimi Q
• dominio magnético
• cuanto de flujo magnético
• vórtice cuántico
• defecto topológico
• Fuerza de fijación

• Introducción a los superconductores de alta temperatura en Future Science .
• Tutorial de American Magnetics sobre exclusión de campo magnético y fijación de flujo en superconductores.
• Documentación del CERN LHC: Estabilidad de los superconductores.
• Fijación de flujo de cintas superconductoras de alta T _{c de} Bi ₂ Sr ₂ CaCu ₂ O _{(8 + Delta)} que utilizan defectos de (Sr,Ca) ₁₄ Cu ₂₄ O _{(41 + Delta)} y Sr ₂ CaAl ₂ O ₆ (T. Haugan; et al. AFB OH Propulsion Directorate. Air Force Research Lab Wright-Patterson. Octubre de 2003)
• Levitación magnética superconductora (MagLev) en una pista magnética. Demostración del efecto Meissner y el anclaje de flujo magnético a cargo del departamento de física del Ithaca College.