Magnetické vlastnosti supravodivých a (fero)magnetických materiálov sú, zjednodušene povedané, navzájom opačné. Supravodivý materiál po prechode do supravodivého stavu (pod kritickou teplotou) vytláča magnetické pole zo svojho objemu, naopak feromagnetický materiál koncentruje magnetické pole vo svojom objeme. Ukazuje sa, že kombináciou supravodivých a feromagnetických vrstiev vhodných geometrických a materiálových parametrov je možné dosiahnuť stav, kedy v priestore uzavretom takýmito kombinovanými vrstvami je magnetické pole nulové a zároveň mimo tohto priestoru, z vonkajšej strany vrstiev, nie je magnetické pole prítomnosťou takéhoto objektu nijako ovplyvnené. Toto je základný princíp plášťa magnetickej neviditeľnosti ktorému sa v Oddelení supravodičov venujeme v experimentálnom výskume rovnako ako pomocou teoretických a numerických analýz.
Obr. 1: Experimentálny model plášťa magnetickej neviditeľnosti. Feromagnetická vrstva tvaru dutého valca (A) a dva typy supravodivej vrstvy plášťa – dutý valec z objemového supravodiča (B) a plastová trubka so špirálovite navinutou tenkou supravodivou páskou (C). Plášť magnetickej neviditeľnosti sa vytvorí zasunutím supravodivých častí B alebo C do vnútra feromagnetického dutého valca A.
Obr. 2: Rozloženie magnetického poľa B (siločiary) vo vnútri a v okolí plášťa magnetickej neviditeľnosti, v rovine kolmej na os plášťa z obr. 1 v okolí polovice jeho dĺžky. Homogénne vonkajšie magnetické pole je koncentrované vo feromagnetickej vrstve (ferromagnet) a vytlačené zo supravodivej (superconductor) vrstvy plášťa. V celkovom súčte je pole vnútri plášťa (IN) nulové a mimo plášťa (OUT) nie je priebeh homogénneho poľa nijako ovplyvnený.
Obr. 3: Trojrozmerné rozloženie magnetického poľa B a indukovanej prúdovej hustoty j, vypočítané pomocou numerickej simulácie pre prípad plášťa magnetickej neviditeľnosti so supravodivou vrstvou tvorenou špirálovite navinutou supravodivou páskou.
Vybrané publikácie za ostatné roky:
- Nagasaki, Y., Solovyov, M., and Gömöry, F.: Experimental and numerical investigation of shielding performance of superconducting magnetic shields using coated conductor tapes, IEEE Trans. Applied Supercond. 28 (2018) 6601905.
- Soloviov, M., Šouc, J., Gömöry, F., Rikel, M., Mikulášová, E., Ušáková, M., and Ušák, E. : Bulk and CC-tape based superconducting shields for magnetic cloaks, IEEE Trans. Applied Supercond. 27 (2017) 8800204.
- Soloviov, M., Šouc, J., Kováč, J., Gömöry, F., Mikulášová, E., Ušáková, M., and Ušák, E.: Design of magnetic cloak for experiments in AC regime, (Invited paper), IEEE Trans. Applied Supercond. 26 (2016) 0500206.
- Šouc, J., Soloviov, M., and Gömöry, F.: Hiding objects in AC magnetic fields of power grid frequency by two-shell ferromagnetic/superconducting cloak, Applied Phys. Lett. 109 (2016) 033507.
- Soloviov, M., Šouc, J., and Gömöry, F.: Magnetic cloak for low frequency AC magnetic field (Invited Paper), IEEE Trans. Applied Supercond. 25 (2015) 8800705.
- Gömöry, F., Soloviov, M., and Šouc, J.: Magnetization loop modelling for superconducting/ferromagnetic tube of an ac magnetic cloak, Supercond. Sci Technol. 28 (2015) 044001.
- Gömöry, F., Soloviov, M., Šouc, J., Vojenčiak, M., and Švec, P.: Dissipation in superconductor/ferromagnet multilayers for AC magnetic cloating, J. Supercond. Novel Magn. 28 (2015) 725-729.
- Šouc, J., Soloviov, M., Gömöry, F., Camps, J., Navau, C., and Sanchez, A.: A quasistatic magnetic cloak, New J. Phys. 15 (2013) 053019.
- Gömöry, F., Soloviov, M., Šouc, J., Navau, C., Camps, J., and Sanchez, A.: Experimental realization of a magnetic cloak, Science 335 (2012) 1466-1468.