マイスナー効果
1933年にヴァルター・マイスナーの助手をしていたローベルト・オクセンフェルトによって発見され、マイスナーとオクセンフェルトの名前で発表された。
外部磁場がない状態で超伝導物質を冷却し、超伝導状態になってから外部磁場を加え始めると、磁場は超伝導体の内部に侵入しない。これはマイスナー効果というものを考えなくても、電磁誘導の法則だけで説明できる。すなわち、超伝導体は電気抵抗がゼロであるから、外部磁場をかけた瞬間に誘導電流が発生して、その誘導電流がつくる磁場が外部磁場を打ち消すというものである。 つまり電気抵抗がゼロであることから、マクスウェル方程式より予想される磁場の時間変動は
∂ B ( t , x ) ∂ t = 0 {\displaystyle {\frac {\partial {\boldsymbol {B}}(t,{\boldsymbol {x}})}{\partial t}}=0}
即ち、 B ( t , x ) = B 0 ( x ) {\displaystyle {\boldsymbol {B}}(t,{\boldsymbol {x}})={\boldsymbol {B}}_{0}({\boldsymbol {x}})} となり、初期状態を保存するはずである。
しかし実際には、図に示すように、先に外部磁場をかけて物質内部に磁場がある状態にしてから、物質を冷却して超伝導状態にすると、超伝導状態になったとたんに磁場が物質外部に押し出される。この現象は電磁誘導の法則では説明できない。従ってマイスナー効果は、完全導電性(ゼロ抵抗)とは別の、超伝導体に固有の性質の1つである。 上に倣った数式で表せば
B ( t , x ) = 0 {\displaystyle {\boldsymbol {B}}(t,{\boldsymbol {x}})=0}
となる。
ガラスデュワーの液体ヘリウムの中に浸けられたスズ製の筒。