Förhöjning av magneternas effektivitet, oavsett om de är konstgjorda superledande magneter eller järnstycken, kan åstadkommas genom att materialets eller anordningens temperatur förändras. Förstå mekaniken för elektronflöde och elektromagnetisk interaktion gör det möjligt för forskare och ingenjörer att skapa dessa kraftfulla magneter. Utan förmågan att förbättra magnetfälten genom att sänka temperaturen, skulle fördelaktiga magneter med hög effekt, som de som används i MR-maskiner, vara utom räckhåll.

Aktuell

Parametern som beskriver en Flyttladdning kallas ström. Ett magnetfält genereras när en ström rör sig genom ett material. Att öka strömmen genererar ett kraftfullare magnetfält. För majoriteten av material är den laddade partikelen i rörelse elektronen. I fallet med några magneter, såsom permanenta magneter, är dessa rörelser mycket små och förekommer inom materialets atomer. I elektromagneter sker rörelsen när elektronerna reser genom en trådspole.

Ökande ström

Ökning av partikelladdningen eller hastigheten vid vilken den rör sig ökar strömmen. Inte mycket kan göras för att öka eller minska elektronens laddning - dess värde är konstant. Vad som kan göras, ökar emellertid hastigheten vid vilken elektronen färdas, och det kan uppnås genom att sänka motståndet.

Motstånd

Motstånd, som ordet innebär, hindrar ström av strömmen. Varje material har sitt eget resistansvärde. Till exempel används koppar för elektrisk ledning eftersom det har ett mycket lågt motstånd, medan ett träblock har ett mycket högt motstånd och gör en dålig ledare. Det enklaste sättet att byta motståndet hos ett material är att ändra temperaturen.

Temperatur

Motstånd beror direkt på temperaturen - ju lägre materialets temperatur desto lägre motstånd. Denna effekt ökar strömmen och därigenom styrkan hos magnetfältet. Att sänka temperaturen på ledande material är det enklaste och mest effektiva sättet att göra de kraftfulla magneterna som används idag.

Superledare

Vissa material har temperaturer där motståndet sjunker nästan till noll. Detta gör nuvarande nästan exakt proportionell mot spänning och skapar mycket starka magnetfält. Dessa material är kända som supraledare. Enligt fysik för forskare och ingenjörer, den kända listan över dessa material siffror i tusentals. Baserat på denna princip driver högmagnetfältlaboratoriet vid Radboud University i Nijmegen, Nederländerna, en magnet som är så kraftfull att normalt icke magnetiska föremål, såsom en groda, kan leviteras i ett magnetfält.