마이스너 효과, Meissner effect
독일의 물리학자인 ‘마이스너’와 ‘옥센펠드’가 발견해서, 그 이름을 따와 명명
물질이 초전도 상태로 전이되면서 물질의 내부에 침투해 있던 자기장이 외부로 밀려나는 현상이다. 따라서 내부에 외부 자기장을 완벽히 상쇄하는 자기장이 발생하는 것과 같으므로 완전 반자성과 같다. 1933년에 발터 마이스너(Walther Meissner)에 의해 발견되었다.
그러나 마이스너 효과는 완전 반자성과는 조금 다른 점이 있다. 초전도체가 되기 전 걸려있던 자기장이라도 초전도체가 되면 밖으로 밀어내는 것이 완전 반자성과 구분되는 점이다. 완전도체(perfect conductor)는 일반도체에서 완전도체가 되는 상전이에서 일반도체 상태에 걸려있던 자기장을 밀어내진 않는다. 다만 완전도체가 된 이후의 자기장 변화에 대해서는 완전 반자성을 보여 완전도체 내부의 자기장은 변화하지 않는다. 따라서 마이스너 효과는 초전도체와 완전도체를 구분짓는다고도 할 수 있다.
완전도체의 경우
외부 자기장의 존재 유무에 큰 영향을 받는다. 실험 1에서 4 K에서 외부 자기장이 새로 생기면 렌츠 법칙에 의해 외부 자기장에 반발하는 자기장이 내부에서 생성된다. 즉 외부 자기장을 밀어낸다. 그리고 실험 2에서, 원래 외부자기장이 있었던 경우, 4 K에서 외부 자기장을 없애면 물체가 자화된 완전도체가 외부자기장과 같은 세기의 자기장을 생성하게 된다.
초전도체의 경우
외부 자기장의 존재 유무에 영향을 받지 않는다. 완전도체와는 다르게, 임계온도 아래로 내려갈 경우 초기 조건에 상관없이 모두 외부 자기장에 반발하는 반자성을 보이게 되며, 이는 렌츠의 법칙과 상관없이 일어나는 초전도체 고유의 현상이다. 다시 말해 초전도체 내부로는 어떤 방법으로도 내부에 자기장이 존재하게 만들 수없다. 단, 이 설명은 1종 초전도체이며 이상적인 초전도체의 경우에 한정된 설명이다. 2종 초전도체는 자기볼텍스가 생겨 내부로 자기장이 침투하며 1종이라 하더라도 자기 침투 깊이(penetration depth)라는 것이 존재하여 자기장이 초전도 내부로 미세하게 진입한다.