마이스너효과

요약 초전도체 속에 자기력선이 들어가지 못하는 현상을 말한다. 초전도체는 자기력선을 통과시키지 않고 초전도체의 외부로 밀어내는 성질이 있는데, 이는 초전도체가 매우 강한 반자성을 띠기 때문이다. 이를 완전반자성이라 부른다.

1933년 W. 마이스너와 R. 옥센펠트가 실험을 통해 발견했다. 액체헬륨이 담긴 그릇에 납 또는 나이오븀으로 만든 접시를 가라앉히고, 페라이트 등으로 만든 가벼운 영구자석을 넣으면 자석은 접시의 바닥에 닿지 않고 접시 위의 공간에 뜨게 된다. 납이나 나이오븀의 접시가 정상 전도 상태가 되면 자석은 접시 바닥에 떨어지고, 접시가 초전도 상태로 되면 다시 공중으로 부상한다. 초전도체는 자석에서 나오는 자기력선을 통과시키지 않고 초전도체의 외부로 밀어내는 성질을 보인다.

마이스너와 옥센펠트는 납을 사용해서 실험을 한 결과, 초전도 상태의 물체가 전적으로 자기장을 받아들이지 않는 까닭은 그 물체가 매우 큰 반자성 상태에 있기 때문이라는 것을 발견했다. 이 반자성을 완전반자성이라 하고, 이와 같은 현상을 일반적으로 초전도 상태의 마이스너효과라고 한다. 초전도체 원통인 경우는 그 내부에 원통의 자기장 Hc보다 작은 자기장이면 내부에 가두어 놓을 수가 있다. 이것은 초전도체를 사용하지 않으면 할 수 없는 일이다. 마이스너효과는 전기저항의 소실과 함께 초전도의 기본적 성질로 생각된다.