Статья
Самопроизвольное вращение магнитов, левитирующих над высокотемпературным сверхпроводником
Д. М. Гохфельд
Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН, ул. Академгородок 50/38, 660036, Красноярск, Россия
Красноярский Государственный Педагогический Университет им. В.П. Астафьева, ул. А. Лебедевой 89, 660049, Красноярск, Россия
e-mail: gokhfeld@iph.krasn.ru
С. Ю. Шаломов
Физико-математическая школа Сибирского Федерального Университета, пр. Свободный 79, 660041, Красноярск, Россия
Д. Б. Сультимов
Красноярский Государственный Педагогический Университет им. В.П. Астафьева, ул. А. Лебедевой 89, 660049, Красноярск, Россия
М. И. Петров
Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН, ул. Академгородок 50/38, 660036, Красноярск, Россия
УДК 538.945
Аннотация
Левитация постоянного магнита цилиндрической формы над высокотемпературным сверхпроводником, охлаждаемым жидким азотом, сопровождается спонтанными колебаниями, переходящими во вращение. Причиной вращения является неоднородность намагниченности магнита, вызванная градиентом температур вдоль вертикальной оси. Проведен эксперимент по левитации магнитов Nd–Fe–B над композитным высокотемпературным сверхпроводником. Результаты эксперимента подтверждают, что частота вращения зависит от намагниченности верхней и нижней половин магнита. Предложены способы контроля частоты вращения левитирующего магнита.
Ключевые слова: тепловая машина; левитация; REBCO; композитная сверхпроводящая лента; NdFeB.
Литература
[1] V. Arkadiev, Nature 160, 330 (1947). DOI: 10.1038/160330a0
[2] C. P. Strehlow and M. C. Sullivan, Am. J. Phys. 77, 847 (2009). DOI: 10.1119/1.3095809
[3] S. Miryala and M. R. Koblischka, Eur. J. Phys. Educ. 5, 1 (2014).
[4] F. Moon, Superconducting Levitation: Applications to Bearings and Magnetic Transportation (WILEY-VCH, 1994).
[5] G. Martini, A. Rivetti, and F. Pavese, Adv. Cryog. Eng. 35, 639 (1990). DOI: 10.1007/978-1-4613-0639-9_75
[6] K. B. Ma, J. R. Liu, C. McMichael, R. Bruce, D. Mims, and W. K. Chu, J. Appl. Phys. 70, 3961 (1991). DOI: 10.1063/1.349158
[7] J. E. Hirsch and D. J. Hirsch, Phys. C Supercond. 398, 8 (2003). DOI: 10.1016/S0921-4534(03)01204-8
[8] M. Schreiner, Rev. Matemática Complut. 16, 495 (2003). DOI: 10.5209/rev_REMA.2003.v16.n2.16826
[9] M. Schreiner and C. Palmy, Am. J. Phys. 72, 243 (2004). DOI: 10.1119/1.1604385
[10] M. Schreiner, Appl. Math. Model. 31, 854 (2007). DOI: 10.1016/j.apm.2006.02.006
[11] S. Lee, V. Petrykin, A. Molodyk, S. Samoilenkov, A. Kaul, A. Vavilov, V. Vysotsky, and S. Fetisov, Supercond. Sci. Technol. 27, 044022 (2014). DOI: 10.1088/0953-2048/27/4/044022