2012年1月6日金曜日

「量子浮揚(クォンタムレビテーション)」で反重力レースを再現したムービー Controlled Quantum Levitation on a Wipe'Out Track [Video]

いわゆる「第二種超伝導体」がマイスナー効果によって浮上し、ピン止め効果によって静止する現象を組み合わせ、あたかも反重力レースゲーム「WipeOut」のようなことを可能にしているすさまじい実験ムービーです。単純に浮いているだけではないため、垂直な立体カーブにさしかかっても落ちたりせず、安定した速度で進行している点に要注目です。

Here is a short footage on our recent work on quantum levitation. We were inspired by the game Wipe'out to do our work. With this new technology, we hope to revolutionize the world of motor transport; Maybe in a near future we could assist to a real Wipe'out race.

















超伝導体には電気抵抗がゼロになる他にも、物質内部から磁力線が排除されるマイスナー効果によって「磁気浮上」現象を起こす。この時、磁力線の強度への応答の違いから第一種超伝導体(Type I superconductors)と第二種超伝導体(Type II superconductors)とに分類される。第二種超伝導体では磁力線の内部侵入を部分的に許すことで高強度の磁力に対してマイスナー効果が発生する。第二種超伝導体では、ピン止め効果によりゼロ抵抗を維持している。

これらの現象はいずれも、量子力学的効果によって起きていると考えられており、基本的なしくみはBCS理論によって説明される。日常では扱わない低温でしか発生しない現象で、その冷却には高価な液体ヘリウムが必要な事から、社会での利用は特殊な用途に限られていた。20世紀末にようやく上限温度(転移温度)が比較的高く安価な液体窒素で冷却できる高温超伝導体が相次いで発見されてから一般への認知も大きく進んだ。今後はさらに一般的な低温環境や室温で機能する実用的な超伝導体の発見が期待されている。

Suspending a superconducting disc above or below a set of permanent magnets. The magnetic field is locked inside the superconductor ; a phenomenon called 'Quantum Trapping'.
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