Сверхпроводи́мость — свойство некоторых материалов проводить электрический ток без диссипации с одновременным выталкиванием магнитного поля, — явлением известным как эффект Мейснера, заключающимся в полном или частичном вытеснении магнитного поля из объёма сверхпроводника. Существование этого эффекта показывает, что сверхпроводимость не может быть описана просто как идеальная проводимость в классическом понимании. Выталкивание магнитного поля также отличает сверхпроводимость и от других мезоскопических явлений протекающих без диссипации, таких как, незатухающих токов, квантового эффекта Холла.
Магни́тное по́ле — поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения; магнитная составляющая электромагнитного поля.
Уравне́ния Ма́ксвелла — система уравнений в дифференциальной или интегральной форме, описывающих электромагнитное поле и его связь с электрическими зарядами и токами в вакууме и сплошных средах. Вместе с выражением для силы Лоренца, задающим меру воздействия электромагнитного поля на заряженные частицы, эти уравнения образуют полную систему уравнений классической электродинамики, называемую иногда уравнениями Максвелла — Лоренца. Уравнения, сформулированные Джеймсом Клерком Максвеллом на основе накопленных к середине XIX века экспериментальных результатов, сыграли ключевую роль в развитии представлений теоретической физики и оказали сильное, зачастую решающее влияние не только на все области физики, непосредственно связанные с электромагнетизмом, но и на многие возникшие впоследствии фундаментальные теории, предмет которых не сводился к электромагнетизму.
Сверхпроводник — материал, электрическое сопротивление которого при понижении температуры до некоторой величины Tc становится равным нулю (сверхпроводимость). При этом говорят, что материал приобретает «сверхпроводящие свойства» или переходит в «сверхпроводящее состояние».
Вихревые токи, или токи Фуко́ — вихревой индукционный объёмный электрический ток, возникающий в электрических проводниках при изменении во времени потока магнитного поля, действующего на них.
Эффект Джозефсона — явление протекания сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющий два сверхпроводника. Такой ток называют джозефсоновским током, а такое соединение сверхпроводников — джозефсоновским контактом. В первоначальной работе Джозефсона предполагалось, что толщина диэлектрического слоя много меньше длины сверхпроводящей когерентности, но последующие исследования показали, что эффект сохраняется и на гораздо больших толщинах.
Пове́рхностный эффе́кт, скин-эффект — эффект уменьшения амплитуды электромагнитных волн по мере их проникновения вглубь проводящей среды. В результате этого эффекта, например, переменный ток высокой частоты при протекании по проводнику распределяется не равномерно по сечению, а преимущественно в поверхностном слое.
Эффект Мейснера, эффект Мейсснера — полное вытеснение магнитного поля из объёма проводника при его переходе в сверхпроводящее состояние. Впервые явление наблюдалось в 1933 году немецкими физиками В. Мейснером и Р. Оксенфельдом.
СКВИД — сверхчувствительные магнитометры, используемые для измерения очень слабых магнитных полей. СКВИД-магнитометры обладают рекордно высокой чувствительностью, достигающей 5⋅10−33 Дж/Гц. Для длительных измерений усредненных значений в течение нескольких дней можно достичь значений чувствительности в 5⋅10−18 Тл.
Уравнение Лондонов устанавливает связь между током и магнитным полем в сверхпроводниках. Впервые оно было получено в 1935 году братьями Фрицем и Хайнцем Лондонами. Уравнение Лондонов дало первое удовлетворительное объяснение эффекта Мейсснера — спадания магнитного поля в сверхпроводниках. Затем в 1953 году было получено уравнение Пиппарда для чистых сверхпроводников.
Вихрь Абрикосова, абрикосовский вихрь — вихрь сверхпроводящего тока (сверхтока), циркулирующий вокруг нормального (несверхпроводящего) ядра, индуцирующий магнитное поле с магнитным потоком, эквивалентным кванту магнитного потока.
Идеально жёсткий сверхпроводник — это идеализированный сверхпроводник II-го рода с неограниченно большой силой пининга. Во внешнем магнитном поле он ведёт себя как идеальный диамагнетик, если поле включается, когда сверхпроводник уже пребывает в сверхпроводящем состоянии (так называемый режим «охлаждения в нулевом поле». Однако при охлаждении в ненулевом поле, идеально жёсткий сверхпроводник идеально экранирует не само поле, а только его изменение. Идеально жёсткий сверхпроводник является хорошим приближением для плавленно-текстурированных высокотемпературных сверхпроводников, которые используются в крупномасштабных ВТСП-конструкциях, таких как накопители энергии, сверхпроводниковые подшипники, моторы, поезда с магнитной левитацией, и др.
Окси́д и́ттрия-ба́рия-ме́ди, также известный как YBCO — широко применяемый высокотемпературный сверхпроводник, известный тем, что он является первым полученным сверхпроводником с критической температурой больше 77 К - температуры кипения азота.
Силова́я ли́ния, или интегра́льная крива́я — графическое средство для наглядного представления векторных полей. Изображается в виде кривой, касательная к которой в любой точке совпадает по направлению с вектором векторного поля в этой же точке.
Метод застывших зеркальных изображений является обобщением метода зеркальных изображений, использующимся в магнитостатике, которое распространяется на сверхпроводник и II-го рода с сильным пинингом. Метод помогает понять и рассчитать силу взаимодействия магнита со сверхпроводником, а также визуализировать и рассчитать распределение магнитного поля, сгенерированного магнитом и током текущим по поверхности сверхпроводника. Отличие от метода зеркальных изображений, который применим к сверхпроводникам I-го рода, состоит в том что идеально жесткий сверхпроводник экранирует изменение внешнего магнитного поля, а не само поле.
Сверхпроводники второго рода — сверхпроводники, которые при температуре ниже критической способны пропускать магнитный поток в виде квантованных вихрей. Существование вихревой структуры сверхпроводников второго рода было впервые предсказано Алексеем Абрикосовым. Являются противоположностью сверхпроводников первого рода, которые, находясь в сверхпроводящем состоянии, выталкивают магнитный поток.
Критическое магнитное поле — величина напряжённости магнитного поля, которая разрушает сверхпроводимость.
Квант магнитного потока — макроскопическое квантовое явление, состоящее в том, что магнитный поток через кольцо из сверхпроводника с током может принимать только дискретные значения с минимальным значением Φ0 = h/(2e) ≈ 2.067833 848 … × 10−15 Вб, которое представляет собой комбинацию фундаментальных физических констант: постоянной Планка h и элементарного электрического заряда e. Следовательно, его значение одинаково для любого сверхпроводника. Явление квантования потока было открыто экспериментально Б. С. Дивером и У. М. Фэрбэнком и независимо Р. Доллом и М. Небауэром в 1961 году. Квантование магнитного потока тесно связано с эффектом Литтла — Паркса, но было предсказано ранее Фрицем Лондоном в 1948 году с использованием феноменологической модели.
