凍結鏡像法

凍結鏡像法（または凍結像法）は、磁石-超伝導システムのための像法の拡張であり、1998年にAlexander Kordyukによって磁束ピン止め現象を考慮に入れるために導入された。^[1]この方法は、より一般的な磁場冷却（FC）の場合、すなわち超伝導体がすでに磁場にさらされた後に超伝導状態になった場合、完全に硬い（無限のピン止め力を持つ）II型超伝導体の無限に平坦な表面の外側にある磁石（磁石システム）によって生成される磁場分布の単純な表現を与える。完全なI型超伝導体（磁場を完全に排除する、マイスナー効果を参照）を扱う鏡像法との違いは、完全に硬い超伝導体は磁場そのものではなく外部磁場の変化を遮蔽することです。

説明

この名前は、元のレイアウトの特定の要素を仮想の磁石に置き換えたことに由来しており、これにより問題の境界条件が再現されます (ディリクレ境界条件を参照)。平坦な超伝導表面上の磁気双極子の最も単純なケース(図 1 を参照) では、初期位置 (超伝導体が超伝導状態まで冷却される位置) から最終位置に移動された磁気双極子と超伝導表面の遮蔽電流によって生成される磁場は、3 つの磁気双極子の磁場、つまり実際の磁気双極子 (1)、その鏡像 (3)、および初期位置 (FC) のその鏡像で磁化ベクトルが反転したもの (2) の磁場と同等です。

アプリケーション

この方法は、強いピン止めを特徴とするバルク高温超伝導体（HTSC）^{[1]に有効であることが示されており、超伝導}磁気軸受、^[2]超伝導フライホイール、^[3] MAGLEV 、 [ ^2]^[4]宇宙船への応用、および科学教育の教科書モデル^[5]^[6]などの磁石-HTSCシステムにおける相互作用の計算に使用されています。^[7]

参照

参考文献

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デモ

強力なピンニングによる超伝導浮上
磁気浮上（YouTube）

[Kordyuk-1] Kordyuk, AA (1998). 「硬質超伝導体の磁気浮上」（PDF） .応用物理学ジャーナル. 83 (1): 610–611. Bibcode :1998JAP....83..610K. doi :10.1063/1.366648.

[Hull-2] Hull, John R. (2000). 「超伝導ベアリング」.超伝導科学技術. 13 (2): R1–R15. Bibcode :2000SuScT..13R...1H. doi :10.1088/0953-2048/13/2/201. ISSN 1361-6668. S2CID 250771772.

[3] Filatov, AV; Maslen, EH (2001 年 11 月). 「フライホイールエネルギー貯蔵システム用パッシブ磁気ベアリング」. IEEE Transactions on Magnetics . 37 (6): 3913–3924. Bibcode :2001ITM....37.3913F. doi :10.1109/20.966127.

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[5] Shoer, JP; Peck, MA (2009). 「モジュラー宇宙システムの組み立て、操作、再構成のためのフラックスピン留めインターフェース」(PDF) . Journal of the Astronautical Sciences . 57 (3): 667. Bibcode :2009JAnSc..57..667S. doi :10.1007/BF03321521. S2CID 16573560. 2011-11-03 にオリジナル(PDF)からアーカイブ。

[6] Norman, MC; Peck, MA (2010). 「フラックスピン留め衛星ネットワークのステーションキーピング」(PDF) . Journal of Guidance, Control, and Dynamics . 33 (5): 1683. Bibcode :2010JGCD...33.1683N. CiteSeerX 10.1.1.622.3859 . doi :10.2514/1.49550. 2011-11-03 のオリジナル(PDF)からアーカイブ。

[7] 斉藤勇 (2009). 「肉眼による超伝導体近傍の磁力線の観測」.ヨーロッパ物理学ジャーナル. 31 (1): 229–238. arXiv : 0805.3990 . Bibcode :2010EJPh...31..229S. doi :10.1088/0143-0807/31/1/020. S2CID 56360791.