mini|Die ortsabhängige magnetische Feldstärke an der Grenzfläche zwischen einem Normalleiter und einem Supraleiter. Das Feld an der Oberfläche ist . Die London-Eindringtiefe ( oder ) beschreibt in Supraleitern die Längenskala, bis zu der die magnetische Flussdichte in den Supraleiter eindringt und um den Faktor (Eulersche Zahl) relativ zur Oberfläche reduziert wird. Typische Werte von bewegen sich zwischen 50 und 500 nm. Sie wurde zuerst 1925 von Geertruida de Haas-Lorentz, und dann 1935 von den Brüdern Fritz und Heinz London in der London-Gleichung beschrieben.
Die Existenz der Eindringtiefe folgt aus der London-Gleichung und dem Ampère'schen Gesetz. In einem supraleitenden Halbraum, für , und einem (ausreichend kleinen) Magnetfeld entlang der -Achse für ist das Magnetfeld innerhalb des Supraleiters
ist dabei die charakteristische Länge, über die das Feld exponentiell schrumpft. Ihr Wert ist
für Ladungsträger mit Masse , Dichte und elektrischer Ladung .
Die Eindringtiefe wird durch die Supraleitungsdichte bestimmt. Diese bestimmt unter anderem auch die kritische Temperatur in Hochtemperatursupraleitern. In Supraleitern mit nicht-isotroper Struktur (als Knoten in der Energielücke), hängt die Eindringtiefe bei 0 K vom Magnetfeld ab, weil die Supraleitungsdichte vom Feld anhängt. Daher ist die genaue Bestimmung der Eindringtiefe bei 0 K essentiell für das Verständnis des Mechanismus hinter der Hochtemperatursupraleitung.
Es gibt verschiedene experimentelle Methoden, um die London-Eindringtiefe und insbesondere ihre Temperaturabhängigkeit zu bestimmen. Ein Beispiel ist die Myonenspinspektroskopie, falls der Supraleiter keine intrinsische magnetische Struktur aufweist. Die Eindringtiefe kann dann direkt aus der Entpolarisierungsrate der Myonenspins abgeleitet werden. Aus deren Temperaturabhängigkeit kann auf den der Supraleitung zugrundeliegenden Mechanismus geschlossen werden.
Einzelnachweise
Kategorie:Supraleitung