高溫超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)

近代物理實(shí)驗(yàn)超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測(cè)量問(wèn)題1.什么是超導(dǎo)材料，超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度是指什么？2.實(shí)驗(yàn)中如何測(cè)電阻？3.實(shí)驗(yàn)中如何測(cè)溫度？超導(dǎo)材料的特性完全導(dǎo)電性：零電阻，可制造無(wú)損耗或者損耗極小的高強(qiáng)磁體，用于加速器、核聚變裝置、核磁共振和磁分析儀等節(jié)省能源，制造超導(dǎo)電纜材料完全抗磁性：超導(dǎo)磁懸浮超導(dǎo)材料的發(fā)展1986年IBM實(shí)驗(yàn)室Bednorz和Müller

Ba-La-Cu-O

35K1987年開(kāi)啟液氮溫區(qū)(>77K)超導(dǎo)體的新時(shí)代-大躍進(jìn)達(dá)93K七大氧化物系列超導(dǎo)體最高紀(jì)錄HgBa2Ca2Cu3O8-x

常壓134K

高壓165K1911年昂納斯發(fā)現(xiàn)Hg的超導(dǎo)電性4.2K0.3K/year1973年Ni3Ge約23K保持記錄近13年1959年BCS理論預(yù)測(cè)最高超導(dǎo)溫度限值約40K常規(guī)超導(dǎo)材料和高溫超導(dǎo)材料超導(dǎo)研究需要解決的問(wèn)題超導(dǎo)現(xiàn)象產(chǎn)生的微觀機(jī)制？獲得具有更高超導(dǎo)溫度的材料？超導(dǎo)材料的制備和應(yīng)用技術(shù)？實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度TcR-T曲線測(cè)物理量：電阻R、溫度T實(shí)驗(yàn)方法：標(biāo)準(zhǔn)V-I四引線法，伏安法實(shí)驗(yàn)儀器：FD-TX-RT-Ⅱ高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定儀高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定一、測(cè)量原理1、零電阻現(xiàn)象：在一定低溫下，導(dǎo)體的直流電阻突變?yōu)榱恪?、轉(zhuǎn)變溫度TC

：R突變?yōu)?時(shí)的溫度。

即：T=TC

時(shí)，R=03、超導(dǎo)產(chǎn)生條件：RT04.2k超導(dǎo)體一般導(dǎo)體(1)樣品中通直流電樣品電阻R的測(cè)量樣品電流：I=1.5～33mA取10mA樣品電壓:樣品電壓顯示：U默認(rèn)放大1000倍可選放大倍數(shù)2000600010000伏安法：樣品溫度T的測(cè)量樣品架的溫度由鉑電阻溫度計(jì)測(cè)定鉑電阻溫度計(jì)：電阻R隨溫度變化溫度計(jì)電流：

I=1.00mA

固定溫度計(jì)電壓：UT=I·R

隨溫度變化

溫度計(jì)電壓顯示：U=40UT放大40倍注：鉑電阻溫度計(jì)在室溫到液氮溫區(qū)內(nèi)，滿足:根據(jù)UT查表或軟件轉(zhuǎn)換即可得到T的大小溫度T/K電壓UT/mVPt興-1其00電阻浸溫度沖計(jì)電極逮制作惕：四瓜引線覺(jué)法

四引線法測(cè)電阻原理圖-UX恒流源

ΟΟΟΟ+_I-I+低溫纖物理關(guān)實(shí)驗(yàn)羅裝置大的原學(xué)則之辣一是想必須稀盡可袍能減小疏室溫多漏熱。測(cè)量脖引線搏通常林是又長(zhǎng)欣又細(xì)，其陷阻值熄有可無(wú)能遠(yuǎn)闖遠(yuǎn)超葡過(guò)待發(fā)測(cè)樣淺品的棄阻值呀。為了弊減小言引線襲和接杯觸電袖阻對(duì)糠測(cè)量叉的影誰(shuí)響，跟通常進(jìn)采用神“四卡引線坑測(cè)量看法”壓，即每須個(gè)電臨阻原給件都強(qiáng)采用是四根多引線理，其犧中兩耍根為逢電流鋤引線思，兩束根為儲(chǔ)電壓誕引線呆。I+V+V-I-（2）探記棒和胖前級(jí)修放大國(guó)器：安勝裝樣億品和鄙溫度獄計(jì)，全插入糧低溫差杜瓦牽實(shí)現(xiàn)糠變溫誘．（1）低計(jì)溫液釋氮杜婆瓦：盛放閣液氮愚的容抖器（3）測(cè)乏量?jī)x塑主機(jī)蘋：測(cè)量僻：U樣品，I0，U溫度濟(jì)計(jì)二、編實(shí)驗(yàn)煩儀器FD屬-T膛X-猴RT款-I苦I高溫舅超導(dǎo)罰轉(zhuǎn)變靠溫度初測(cè)定慌儀1.探棒杯及樣測(cè)品架1、樣只品室水外壁潛和內(nèi)撤部樣底品架針均由紫銅忍塊加工雪而成涌，通房誠(chéng)過(guò)紫卷銅塊妙外壁畝與液冶氮的竟熱接獨(dú)觸，植將冷五量傳撐到內(nèi)秒部紫肢銅塊成樣品庸架中付。2、超傘導(dǎo)樣際品為跌常規(guī)尸的四引偶線接你頭方京式，其幸電流迎、電鳥(niǎo)壓引臺(tái)線分驗(yàn)別連桂接到泉樣品埋架的學(xué)相應(yīng)挖接頭飼上。3、樣尿品架隆的溫夸度由項(xiàng)裝于害其塊堂體內(nèi)戰(zhàn)的鉑電崖阻溫歸度計(jì)測(cè)定個(gè)。樣品鉤電壓吊：放肥大10們00倍刪可調(diào)溫度況計(jì)電恭流:1公.0執(zhí)0m嚇A固定溫度她計(jì)電壯壓：賠放大40倍樣品若電流堡：1.緒5～33戒mA可調(diào)2.測(cè)量詳儀主唯機(jī)部阿分3.測(cè)量憶儀連晌線示攝意圖低溫液氮杜瓦

實(shí)驗(yàn)探棒和前級(jí)放大器測(cè)量?jī)x主機(jī)R樣品TU樣品=I0RU樣品挖，I0U溫度潮計(jì)查表計(jì)算R-錢T曲線杰測(cè)試題流程三、至實(shí)驗(yàn)消步驟1、連鄉(xiāng)豐接電毒路：育將放鳴大器錘上的單航空查頭分幟別接衰到主創(chuàng)機(jī)上股對(duì)應(yīng)愛(ài)的航而空插皺座上辮。2、記息錄數(shù)箭據(jù)：攤開(kāi)啟程電源宮，設(shè)統(tǒng)置樣互品電遠(yuǎn)流10朝mA，打燈開(kāi)軟侍件自寶動(dòng)采回集R-蠶T數(shù)據(jù)合，并肆手動(dòng)聚記錄催主機(jī)骨面板薯上溫裹度計(jì)窗電壓宗和樣愚品電很壓。3、插棟入探前棒：請(qǐng)降溫跳（室駱溫-液氮77匯K）探弓棒插菜入液房誠(chéng)氮深市度影睬響溫辭度變壘化速謝度，柱注意耽深度堡。取犯出探登棒時(shí)追即為沈升溫鍛過(guò)程外。4、處理潑數(shù)據(jù)族：求線樣品卷的阻喘值Ｒ項(xiàng)和對(duì)材應(yīng)的炊樣品包溫度搏Ｔ。做Ｒ畜－Ｔ適曲線浴，并鞏確定丙超導(dǎo)課轉(zhuǎn)變饒溫度Tc△Tc。FD化-R當(dāng)T-數(shù)II超導(dǎo)慎轉(zhuǎn)變暗溫度允測(cè)試取軟件樣品復(fù)Ｒ－蛛Ｔ曲磚線圖棚：四、嫌結(jié)果皮分析Tc(o蠶ns壘et煎)開(kāi)始游偏離亮正常讓態(tài)溫左度Tc(m何id盼)中點(diǎn)碎溫度存，超給導(dǎo)體紹臨界呢溫度Tc坐0零電槳阻溫層度超導(dǎo)罰體從贏正常百轉(zhuǎn)變炎為超距導(dǎo)態(tài)炸的轉(zhuǎn)她變曲捧線所制石得的診樣品吉具有馳超導(dǎo)鼻性，慈樣品薄較穩(wěn)嶼定、砍性征樸明顯超導(dǎo)朵零電其阻溫值度Tc為永90私.5K；YB證a2Cu3O7-δ的R-話T曲線所制裕得的放樣品階具有戀超導(dǎo)蠅性，充樣品屆較穩(wěn)沿定、根性征會(huì)明顯超導(dǎo)貪零電切阻溫犧度Tc為歪84易.5K；YB級(jí)a1Sr1Cu3O7-δ的R-副T曲線樣品羞明顯猾失超敏，降反溫與歇升溫翻曲線揉呈現(xiàn)島非金烘屬性且不單重合鋪。初協(xié)步認(rèn)悉為樣逝品質(zhì)戲量存?zhèn)趩?wèn)社題。YB廚a1.劑8Sr0.葡2Cu3O7-δ的R-究T曲線試圖遍觀察稼紫外耽線能用否改輛變其眉超導(dǎo)擇性能柜。但顫效果拔不顯膝著，未能仰進(jìn)行跌對(duì)比匙實(shí)驗(yàn)。紫外稅線照羨射后YB嘩CO的R-貧T曲線FD析-T澤X-繭RT練-Ⅱ軟件艱的校淘準(zhǔn)在操雀作中盜發(fā)現(xiàn)薄，溫戲度降偉到最狐低點(diǎn)居時(shí)，電軟件誼采集號(hào)點(diǎn)顯豈示6思9.互19K，而液直氮溫傾度為態(tài)77K。校準(zhǔn)網(wǎng)：記拳錄紙掘上采習(xí)集點(diǎn)勿位置甚所占旅方格勞數(shù)乘葬以3簡(jiǎn).9牛1，河再查殿表即挑可得抄溫度廳的數(shù)旗值。臭將標(biāo)絡(luò)準(zhǔn)樣膨品進(jìn)津行測(cè)釀量并滑用該爺方法醬校準(zhǔn)敗，驗(yàn)潤(rùn)證了塊軟件稅確實(shí)錦