超导球与球外磁偶极子的相互作用

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本文中我们讨论了一个任意方向的磁偶极子与一个穿透深度为有限值的第二类超导体的超导球的相互作用,分为超导球处于Meissner态下和混合态下的两种情况。超导部分主要由London唯象理论描述。借助经典电动力学的方法,我们可以解出Meissner态下,磁偶极子作用下的超导球内、外磁场及超导电流的分布,并得到磁偶极子的受到的悬浮力情况。在磁偶极子为横向和径向时,它只受到一个径向力,而磁偶极子同时具有横向分量和径向分量时,除径向力外,它将还受到一个横向力。我们还计算了超导球等效的磁矩。之后我们给出混合态下超导球内有磁通穿过的情况,解出了球内磁通在超导球内外产生的磁场,并给出它对磁偶极子的作用。磁偶极子在有磁通穿过的场中的受力与之前的类似,同时具有横向分量和径向分量时会在径向力外再受到一个横向力。最后我们简单的看看磁单极和匀强磁场对于超导球的作用,得到了磁单极的受力,和超导球在匀强磁场中不受力的结论。
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