И. А. РУДНЕВ, Ю. С. ЕРМОЛАЕВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

ПОДАВЛЕНИЕ СИЛЫ ЛЕВИТАЦИИ

В СКРЕЩЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

Впервые обнаружено явление подавления силы левитации при воздействии дополнительным магнитным полем ортогональным основному.

Обычно при расчете левитационных систем рассматривают идеализированное симметричное магнитное поле, которое индуцирует в сверхпроводнике только азимутальные компоненты токов, текущие в плоскости a-b. В реальных левитационных системах могут образовываться магнитные поля сложной структуры. Причиной усложнения конфигурации поля в объеме сверхпроводника может быть наклон и/или смещение ротора (источника магнитного поля) относительно статора (сверхпроводника), или несимметричность поля статора, возникающая при неаккуратном намагничивании или при сборе магнитной части статора из нескольких постоянных магнитов. Магнитные поля со сложной структурой, кроме токов в плоскости a-b, могут индуцировать токи в направлении c. На это можно было бы не обращать внимания. Однако, известно, что в почти единственно актуальной для левитационных применений плавлено-текстури­рованной керамике YBa2Cu3O7−x плотность критического тока в направлении оси c намного меньше таковой в плоскости a-b. Что при небольших дополнительных полях ортогональных оси c может приводить к насыщению сверхпроводника токами и к изменению токов уже текущих в плоскости a-b.

На практике при работе моторов/генераторов со сверхпроводящими подшипниками иногда наблюдается уменьшение высоты подвеса ротора, что может быть связано с эффектом подавления намагниченности малым переменным магнитным полем, ортогональным основному.

На эксперименте измеряли силу левитации, помещая образец в ортогональные магнитные поля (см. рис. 1). Основное приложенное магнитное поле было образовано «левитационным» магнитом, имеющим остаточную индукцию на поверхности 0,4 Тл. К образцу было приложено дополнительное поле, ортогональное основному, намного меньше основного по величине (порядка 0,03 Тл). В результате наблюдалось, что добавление дополнительного ортогонального поля приводит к заметному уменьшению силы левитации (рис. 2).

Очевидно, что обнаруженное явление резкого подавления силы левитации в скрещенных полях должно учитываться при конструировании реальных электротехнических устройств, использующих магнитную левитацию.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, Грант № -а.

Список литературы

1. , , // Сборник трудов международной конференции «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости», Звенигород 2006. С. 213-215.