2) Идеальные диамагнетики

Идеальные диамагнетики, или сверхдиамагнетики, – это вещества, магнитная проницаемость μ которых равна нулю. Благодаря этой особенности для сверхдиамагнетиков имеет место эффект Мейсснера-Оксенфельда – полное выталкивание магнитного поля из объема сверхдиамагнетика (при этом магнитная индукция равна нулю). Другими словами, идеальными диамагнетиками являются все вещества, находящиеся в сверхпроводящем состоянии –  низкотемпературные сверхпроводники (металлы) и высокотемпературные сверхпроводники (керамики). Из несверхпроводящих материалов, обладающих сверхдиамагнитными свойствами, известен пока только один пример – хлорид меди (CuCl), открытый в 1986г. (Русаков А.П., МИСиС).

Идеальные диамагнетики являются сверхпроводниками. Сверхпроводники – это вещества, в которых при понижении температуры до некоторой критической величины Т_собнаруживается явление сверхпроводимости - их электрическое сопротивление полностью исчезает. При этом сверхпроводники ведут себя как идеальные диамагнетики с аномально большой магнитной восприимчивостью c = = —¹/₄p, следствием чего является выталкивание магнитного поля из объема сверхпроводники (эффект Мейснера). При увеличении напряженности магнитного поля до некоторой критическое величины происходит разрушение сверхпроводящего состояния.

В зависимости от характера проникновения магнитного поля в сверхпроводники и динамики разрушения сверхпроводимости при увеличении напряженности магнитного поля различают сверхпроводники 1-го и 2-го рода. Сверхпроводники 1-го рода теряют свою сверхпроводимость в поле H = H_с, когда поле скачком проникает в материал и он во всем объеме переходит в нормальное состояние. Для сверхпроводников 2-го рода характерно постепенное проникновение магнитного поля в толщу образца на протяжении интервала от нижнего критического значения Я_с,1 до верхнего критического значения H_с,2, при котором происходит полное разрушение сверхпроводящего состояния.

3) Применение диамагнетиков

Диамагнетики используются довольно широко в электротехнике и электроники. Например, они используются в качестве сердечников катушек индуктивности для уменьшения индуктивности. Такие материалы как медь и алюминий очень широко используются в электронике и электротехнике, но в основном из-за того что они хорошие проводники электричества и тепла, а не из-за пара и диамагнитных свойств.

Сама по себе катушка индуктивности является устройством, фильтрующим ток. Создавая препятствия прохождению тока, фильтрующая катушка индуктивности фактически накапливает электрическую энергию по мере того, как переменный ток нарастает в каждом цикле, и высвобождает данную энергию, когда ток спадает до минимума. В силовых катушках индуктивности требуется наличие воздушного зазора внутри конструкции сердечника. Назначение воздушного зазора состоит в накапливании энергии и в предотвращении насыщения сердечника при нахождении его под нагрузкой. В иной формулировке, назначение воздушного зазора состоит в том, чтобы уменьшать и регулировать эффективную магнитную проницаемость магнитной конструкции. Поскольку μ = B/H, то уменьшение μ означает увеличение H (то есть, рост электрического тока), который поддерживается при уровне B, меньшем максимально допустимого значения магнитной индукции (B_sat), являющегося внутренней (природной) характеристикой заданного магнитного материала.

Диамагнетики во внешнем магнитном поле создают магнитный момент противоположный направлению внешнего поля и поэтому выталкиваются из него.