LK-99的悬浮现象：抗磁性还是迈斯纳效应

韩国的室温常压超导材料最近闹得沸沸扬扬，他们为了证明事件的真实性，拍了一个材料悬浮的视频。然而，有一些物理学家称，能造成悬浮的不一定是迈斯纳效应，一些抗磁性也可以出现悬浮的现象。那么，迈斯纳效应和抗磁性是什么呢？

我们都知道，磁铁可以吸引铁、钴、镍等金属，这是因为这些金属具有顺磁性，即它们的原子内部有未成对的电子，这些电子的自旋和轨道运动会产生微小的磁矩，使得原子表现出类似于小磁针的性质。当外加磁场时，这些原子的磁矩会倾向于与外场方向一致，从而使得整个金属表现出与外场同向的磁化现象。

但是，并不是所有的金属都是顺磁性的。有些金属在外加磁场时，会表现出与外场反向的磁化现象，这就是抗磁性。抗磁性的原理是，当外加磁场时，金属内部的自由电子会受到洛伦兹力的作用，产生一个涡旋电流，这个电流会产生一个与外场反向的磁场，从而使得整个金属表现出与外场反向的磁化现象。

抗磁性虽然与顺磁性相反，但是它们都是一种线性的响应，即外加磁场和金属内部的磁场之间存在一个比例关系。这个比例系数就是金属的磁化率。顺磁性金属的磁化率是正的，抗磁性金属的磁化率是负的，但都很小，一般在10^-5到10^-6的数量级。

然而，在1933年，两位德国物理学家迈斯纳和奥克森菲尔德发现了一种奇特的现象，他们发现当一些金属被冷却到低于某个临界温度时，它们不仅表现出零电阻（即超导），而且表现出完全抗磁。完全抗磁指的是，在低于临界温度和低于临界强度的外加磁场下，超导体内部没有任何磁感应强度，即超导体完全排斥了外部的磁力线。这种效应就被称为迈斯纳效应。