高溫超導(dǎo)體臨界溫度的電阻測(cè)量

實(shí)驗(yàn)6—12高溫超導(dǎo)體臨界溫度的電阻測(cè)量人們?cè)?877年液化了氧，獲得90K的低溫后就發(fā)展低溫技術(shù)。隨后，氮、氫等氣體相繼液化成功。1908年，荷蘭萊頓(Leiden大學(xué)的卡麥林?翁納斯(kamerlinghones)教授成功地使氦氣液化，達(dá)到了4.2K的低溫，三年后即在1911年翁納斯發(fā)現(xiàn)，將水銀冷卻到4.15K時(shí)，其電阻急劇地下降到零。他認(rèn)為，這種電阻突然消失的現(xiàn)象，是由于物質(zhì)轉(zhuǎn)變到了一種新的狀態(tài)，并將此以零電阻為特征的金屬態(tài)，命名為超導(dǎo)態(tài)?？溋?翁納斯由于他的這一發(fā)現(xiàn)獲得了1913年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1933年邁斯納(Meissner)和奧森菲爾德(Ochsenfeld)發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性的另一特性：超導(dǎo)態(tài)時(shí)磁通密度為零或叫完全抗磁性，即邁斯納效應(yīng)。電阻為零及完全抗磁性是超導(dǎo)電性的兩個(gè)最基本的特性。超導(dǎo)體從具有一定電阻的正常態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮铻榱愕某瑢?dǎo)態(tài)時(shí)，所處的溫度叫做臨界溫度，常用TC表示。直至1986年以前，人們經(jīng)過70多年的努力才獲得了最高臨界溫度為23K的Nb3Ge超導(dǎo)材料。1986年4月，貝德諾茲(Bednorz)和繆勒(MUller)創(chuàng)造性地提出了在Ba-La-Cu-0系化合物中存在高TC超導(dǎo)的可能性。1987年初，中國科學(xué)院物理研究所趙忠賢等在這類氧化物中發(fā)現(xiàn)了TC=48K的超導(dǎo)電性。同年2月份，美籍華裔科學(xué)家朱經(jīng)武在Y-Ba-Cu-0系中發(fā)現(xiàn)了TC=90K的超導(dǎo)電性。這些發(fā)現(xiàn)使人們夢(mèng)寐以求的高溫超導(dǎo)體變成了現(xiàn)實(shí)的材料，可以說這是科學(xué)史上又一次重大的突破。其后，在1988年1月，日本科學(xué)家HirashiMaeda報(bào)導(dǎo)研制出臨界溫度為106K的Bi-Sr-Ca-Cu-0系新型高溫超導(dǎo)體。同年2月，美國阿肯薩斯大學(xué)的AllenHermann和Z.ZSheng等發(fā)現(xiàn)了臨界溫度為106K的Ti-Ba-Ca-Cu-O系超導(dǎo)體。一個(gè)月后，IBM的Almaden又將這種體系超導(dǎo)體的臨界溫度提高到了125K。1989年5月，中國科技大學(xué)的劉宏寶等通過用Pb和Sb對(duì)Bi的部分取代，使Bi-Sr-Ca-Cu-O系超導(dǎo)材料的臨界溫度提高到了130K。1987年諾貝爾物理獎(jiǎng)授予貝德諾茲和繆勒，以表彰他們?cè)诎l(fā)現(xiàn)陶瓷材料中的超導(dǎo)電性所做的重大突破。在物理工作及材料探索工作的同時(shí)，應(yīng)用方面也做了大量的工作，如超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)、超導(dǎo)磁鐵等低溫超導(dǎo)材料已商品化，而高溫超導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)，為超導(dǎo)應(yīng)用帶來了新的希望，而我國利用熔融織構(gòu)法制備的Bi系銀包套高Tc超導(dǎo)線材也已商品化?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹坷脛?dòng)態(tài)法測(cè)量高臨界溫度氧化物超導(dǎo)材料的電阻率隨溫度的變化關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)掌握利用液氮容器內(nèi)的低溫空間改變氧化物超導(dǎo)材料溫度、測(cè)溫及控溫的原理和方法。學(xué)習(xí)利用四端子法測(cè)量超導(dǎo)材料電阻和熱電勢(shì)的消除等基本實(shí)驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與處理。選用穩(wěn)態(tài)法測(cè)量高臨界溫度氧化物超導(dǎo)材料的電阻率隨溫度的變化關(guān)系并與動(dòng)態(tài)法的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較?！緦?shí)驗(yàn)原理】

1?臨界溫度［的定義及其規(guī)定超導(dǎo)體具有零電阻效應(yīng)，通常把外部條件(磁場(chǎng)、電流、應(yīng)力等)維持在足夠低值時(shí)電阻突然變?yōu)榱愕臏囟确Q為超導(dǎo)臨界溫度。實(shí)驗(yàn)表明，超導(dǎo)材料發(fā)生正常，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變時(shí)，電阻的變化是在一定的溫度間隔中發(fā)生，而不是突然變?yōu)榱愕?，如圖6-12-1所示。起始溫度TS(OnsetPoint)為R-T曲線開始偏離線性所對(duì)應(yīng)的溫度；中點(diǎn)溫度T(midPoint)為電阻m下降至起始溫度電阻R的一半時(shí)的溫度；零電阻溫度T為電阻降至零時(shí)的溫度。而轉(zhuǎn)變寬度SAT定義為R下降到90%及10%所對(duì)應(yīng)的溫度間隔。高TC材料發(fā)現(xiàn)之前，對(duì)于金屬、合金SC及化合物等超導(dǎo)體，長期以來在測(cè)試工作中，一般將中點(diǎn)溫度定義為T，即T二T。對(duì)于C Cm高T氧化物超導(dǎo)體，由于其轉(zhuǎn)變寬度AT較寬，有些新試制的樣品AT可達(dá)十幾K，再沿用C傳統(tǒng)規(guī)定容易引起混亂。因此，為了說明樣品的性能，目前發(fā)表的文章中一般均給出零電阻溫度To(R=0)的數(shù)值，有時(shí)甚至同時(shí)給出上述的起始溫度、中點(diǎn)溫度及零電阻溫度。而所謂零電阻在測(cè)量中總是與測(cè)量儀表的精度、樣品的幾何形狀及尺寸、電極間的距離以及流過樣品的電流大小等因素有關(guān)，因而零電阻溫度也與上述諸因素有關(guān)、這是測(cè)量時(shí)應(yīng)予注意的。2.樣品電極的制作圖6-12-1超導(dǎo)材料的電阻溫度曲線接電位差計(jì)或直流微伏計(jì)2.樣品電極的制作圖6-12-1超導(dǎo)材料的電阻溫度曲線接電位差計(jì)或直流微伏計(jì)圖6-12-2四端接線法目前所研制的高Tc氧化物超導(dǎo)材料多為質(zhì)地松脆的陶瓷材料，即使是精心制作的電極，電極與材料間的接觸電阻也常達(dá)零點(diǎn)幾歐姆，這與零電阻的測(cè)量要求顯然是不符合的。為消除接觸電阻對(duì)測(cè)量的影響，常采用圖6-12-2所示的四端接線法。兩根電流引線與直流恒流電源相連，兩根電壓引線連至數(shù)字電壓表或經(jīng)數(shù)據(jù)放大器放大后接至X-Y記錄儀，用來檢測(cè)樣品的電壓。按此接法，電流引線電阻及電極1、4與樣品的接觸電阻與2、3端的電壓測(cè)量無關(guān)。2、3兩電極與樣品間存在接觸電阻，通向電壓表的引線也存在電阻，但是由于電壓測(cè)量回路的高輸入阻抗特性，吸收電流極小，因此能避免引線和接觸電阻給測(cè)量帶來的影響。按此法測(cè)得電極2、3端的電壓除以流過樣品的電流，即為樣品電極2、3端間的電阻。本實(shí)驗(yàn)所用超導(dǎo)樣品為商品化的銀包套鉍鍶鈣銅氧高Tc超導(dǎo)樣品，四個(gè)電極直接用焊錫焊接。3．溫度控制及測(cè)量臨界溫度T的測(cè)量工作取決于合理的溫度控制及正確的溫度測(cè)量。目前高T氧化物超CC導(dǎo)材料的臨界溫度大多在60K以上，因而冷源多用液氮。純凈液氮在一個(gè)大氣壓下的沸點(diǎn)為77.348K，三相點(diǎn)為63.148K，但在實(shí)際使用中由于液氮的不純，沸點(diǎn)稍高而三相點(diǎn)稍低（嚴(yán)格地說，不純凈的液氮不存在三相點(diǎn)）。對(duì)三相點(diǎn)和沸點(diǎn)之間的溫度，只要把樣品直接浸入液氮，并對(duì)密封的液氮容器抽氣降溫，一定的蒸汽壓就對(duì)應(yīng)于一定的溫度。在77K以上直至300K，常采用如下兩種基本方法。1） 普通恒溫器控溫法。低溫恒溫器通常是指這樣的實(shí)驗(yàn)裝置。它利用低溫流體或其他方法，使樣品處在恒定的或按所需方式變化的低溫溫度下，并能對(duì)樣品進(jìn)行一種或多種物理量的測(cè)量。這里所稱的普通恒溫器控溫法，指的是利用一般絕熱的恒溫器內(nèi)的錳銅線或鎳鉻線等繞制的電加熱器的加熱功率來平衡液池冷量，從而控制恒溫器的溫度穩(wěn)定在某個(gè)所需的中間溫度上。改變加熱功率，可使平衡溫度升高或降低。由于樣品及溫度計(jì)都安置在恒溫器內(nèi)并保持良好的熱接觸，因而樣品的溫度可以嚴(yán)格控制并被測(cè)量。這樣控溫方式的優(yōu)點(diǎn)是控溫精度較高，溫度的均勻性較好，溫度的穩(wěn)定時(shí)間長。用于電阻法測(cè)量時(shí)，可以同時(shí)測(cè)量多個(gè)樣品。由于這種控溫法是點(diǎn)控制的，因此普通恒溫器控溫法應(yīng)用于測(cè)量時(shí)又稱定點(diǎn)測(cè)量法。2） 溫度梯度法。這是指利用貯存液氮的杜瓦容器內(nèi)液面以上空間存在的溫度梯度來自然獲取中間溫度的一種簡便易行的控溫方法。樣品在液面以上不同位置獲得不同溫度。為正確反映樣品的溫度，通常要設(shè)計(jì)一個(gè)紫銅均溫塊，將溫度計(jì)和樣品與紫銅均溫塊進(jìn)行良好的熱接觸。紫銅塊連結(jié)至一根不銹鋼管，借助于不銹鋼管進(jìn)行提拉以改變溫度。本實(shí)驗(yàn)的恒溫器設(shè)計(jì)綜合上述兩種基本方法，既能進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量，也能進(jìn)行定點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)測(cè)量，以便進(jìn)行兩種測(cè)量方法和測(cè)量結(jié)果的比較。4．熱電勢(shì)及熱電勢(shì)的消除用四端子法測(cè)量樣品在低溫下的電阻時(shí)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，即使沒有電流流過樣品，電壓端也常能測(cè)量到幾微伏至幾十微伏的電壓降。而對(duì)于高Tc超導(dǎo)樣品，能檢測(cè)到的電阻常在105?10-1Q之間，測(cè)量電流通常取1至100mA左右，取更大的電流將對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響。據(jù)此換算，由于電流流過樣品而在電壓引線端產(chǎn)生的電壓降只在10-2?103嚇之間，因而熱電勢(shì)對(duì)測(cè)量的影響很大，若不采取有效的測(cè)量方法予以消除，有時(shí)會(huì)將良好的超導(dǎo)樣品誤作非超導(dǎo)材料，造成錯(cuò)誤的判斷。測(cè)量中出現(xiàn)的熱電勢(shì)主要來源于樣品上的溫度梯度。為什么放在恒溫器上的樣品會(huì)出現(xiàn)溫度的不均勻分布呢?這取決于樣品與均溫塊熱接觸的狀況。若樣品簡單地壓在均溫塊上，樣品與均溫塊之間的接觸熱阻較大。同時(shí)樣品本身有一定的熱阻也有一定的熱容。當(dāng)均溫塊溫度變化時(shí)，樣品溫度的弛豫時(shí)間與上述熱阻及熱容有關(guān)，熱阻及熱容的乘積越大，弛豫時(shí)間越長。特別在動(dòng)態(tài)測(cè)量情形，樣品各處的溫度弛豫造成的溫度分布不均勻不能忽略。即使在穩(wěn)態(tài)的情形，若樣品與均溫塊之間只是局部熱接觸(如不平坦的樣品面與平坦的均溫塊接觸)，由引線的漏熱等因素將造成樣品內(nèi)形成一定的溫度梯度。樣品上的溫差A(yù)T會(huì)引起載流子的擴(kuò)散，產(chǎn)生熱電勢(shì)E。E=SAT (6-12-1)s是樣品的微分熱電勢(shì)，其單位是卩^k-1。對(duì)高T超導(dǎo)樣品熱電勢(shì)的討論比較復(fù)雜，它與載流子的性質(zhì)以及電導(dǎo)率在費(fèi)密面上的分C布有關(guān)，利用熱電勢(shì)的測(cè)量可以獲知載流子性質(zhì)的信息。對(duì)于同時(shí)存在兩種載流子的情況，它們對(duì)熱電勢(shì)的貢獻(xiàn)要乘一權(quán)重，滿足所謂Nordheim-Gorter法則。(6-12-2)S=aS+—S(6-12-2)式中S、S是A、B兩種載流子本身的熱電勢(shì)，C、C分別為A、B兩種載流子AB AB相應(yīng)的電導(dǎo)率。c二c+C。材料處在超導(dǎo)態(tài)時(shí)，S二0。AB為消除熱電勢(shì)對(duì)測(cè)量電阻率的影響，通常采取下列措施：對(duì)于動(dòng)態(tài)測(cè)量，應(yīng)將樣品制得薄而平坦，樣品的電極引線盡量采用直徑較細(xì)的導(dǎo)線，例如直徑小于0.1mm的銅線。電極引線與均溫塊之間要建立較好的熱接觸，以避免外界熱量經(jīng)電極引線流向樣品。同時(shí)樣品與均溫塊之間用導(dǎo)熱良好的導(dǎo)電銀漿粘接，以減少熱弛豫帶來的誤差。另一方面，溫度計(jì)的響應(yīng)時(shí)間要盡可能小，與均溫塊的熱接觸要良好，測(cè)量中溫度變化應(yīng)該相對(duì)地較緩慢。對(duì)于動(dòng)態(tài)測(cè)量中電阻不能下降到零的樣品，不能輕易得出該樣品不是超導(dǎo)材料的結(jié)論，而應(yīng)該在液氮溫度附近，通過后面所述的電流換向法或通斷法檢查。對(duì)于穩(wěn)態(tài)測(cè)量，當(dāng)恒溫器上的溫度計(jì)達(dá)到平衡值時(shí)，應(yīng)觀察樣品兩側(cè)電壓電極間的電壓降及疊加的熱電勢(shì)值是否趨向穩(wěn)定，穩(wěn)定后可以采用如下方法：①電流換向法：將恒流電源的電流1反向，分別得到電壓測(cè)量值匕、u，則超導(dǎo)材料測(cè)電壓電極間的電阻為(6-12-3)

②電流通斷法：切斷恒流電源的電流，此時(shí)測(cè)電壓電極間量到的電壓即是樣品及引線的積分熱電勢(shì)，通電流后得到新的測(cè)量值，減去熱電勢(shì)即是真正的電壓降。若通斷電流時(shí)測(cè)量值無變化，表明樣品已經(jīng)進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)。5.金屬溫度不同的材料，電阻率隨溫度的變化有很大的差別，它反映了物質(zhì)內(nèi)部屬性，是研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法之一。在金屬中，電子的定向運(yùn)動(dòng)受到晶格的散射而呈現(xiàn)出電阻。研究表明，當(dāng)9彳丿＞0.5時(shí)，金屬的電阻正比于它的溫度T,其中°是德拜溫度e=hv/k，式中/° maxBh是普朗克常數(shù)，k是波爾茲曼常數(shù)，V是晶格極大頻率。B max上述結(jié)論是對(duì)純金屬而言，而實(shí)際上金屬存在雜質(zhì)、缺陷、位錯(cuò)等，它們對(duì)金屬造成附加電阻，這部分電阻近似地與溫度無關(guān)，在金屬的純度很高時(shí)，金屬的總電阻率可表示為P=P（T）+p，在液氮溫度以上時(shí)，P. （T）。在液氮溫度到室i 0 iU0 i溫的范圍內(nèi)，其電阻近似與絕對(duì)溫度T成正比。鉑的性能穩(wěn)定，電阻的溫度系數(shù)較高，不易氧化，線形好，復(fù)現(xiàn)性好，常被用作溫度的精密測(cè)量，其測(cè)量范圍的低溫段可達(dá)13.81K。【實(shí)驗(yàn)儀器】1?低溫恒溫器實(shí)驗(yàn)用的恒溫器如圖6-12-3所示，均溫塊1是一塊經(jīng)過加工的紫銅塊，利用其良好的導(dǎo)熱性能來取得較好的溫度均勻區(qū)，使固定在均溫塊上的樣品和溫度計(jì)的溫度趨于一致。銅套2的作用是使樣品與外部環(huán)境隔離，減小樣品溫度波動(dòng)。提拉桿3采用低熱導(dǎo)的不銹鋼管以減少對(duì)均溫塊的漏熱，經(jīng)過定標(biāo)的鉑電阻溫度計(jì)4及加熱器5與均溫塊之間既保持良好的熱接觸又保持可靠的電絕緣。測(cè)試用的液氮杜瓦瓶宜采用漏熱小，損耗率低的產(chǎn)品，其溫度梯度場(chǎng)的穩(wěn)定性較好，有利于樣品溫度的穩(wěn)定。為便于樣品在液氮容器內(nèi)的上下移動(dòng)，附設(shè)相應(yīng)的提拉裝置圖6-12-3低溫恒溫器測(cè)量儀器圖6-12-3低溫恒溫器它由安裝了樣品的低溫恒溫器，測(cè)溫、控溫儀器，數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理系統(tǒng)以及電腦組成，既可進(jìn)行動(dòng)態(tài)法實(shí)時(shí)測(cè)量，也可進(jìn)行穩(wěn)態(tài)法測(cè)量。圖6-12-4為其工作原理示意圖。動(dòng)態(tài)法測(cè)量時(shí)可分別進(jìn)行不同電流方向的升溫和降溫測(cè)量，以觀察和檢測(cè)因樣品和溫度計(jì)之間的動(dòng)態(tài)溫差造成的測(cè)量誤差以及樣品及測(cè)量回路熱電勢(shì)給測(cè)量帶來的影響。動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)測(cè)量儀器處理后直接進(jìn)入電腦X-Y記錄儀顯示、處理或打印輸出。穩(wěn)態(tài)法測(cè)量結(jié)果經(jīng)由鍵盤輸入計(jì)算機(jī)（如Excel軟件）作出R-T特性供分析處理或打印輸出。圖6-12-4高TC超導(dǎo)體電阻-溫度特性測(cè)量儀工作原理示意圖1.超導(dǎo)樣品；2.PN結(jié)溫度傳感器；3.加熱器；4.參考電阻；5、6?恒流源；7、8.微伏放大器；9?放大器；10.功率放大器；11.PID；12?溫度設(shè)定；13.比較器；14.數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸系統(tǒng)?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】動(dòng)態(tài)測(cè)量1） 打開儀器和超導(dǎo)測(cè)量軟件。2） 儀器面板上《測(cè)量方式》選擇“動(dòng)態(tài)”，《樣品電流換向方式》選擇“自動(dòng)”，分別測(cè)出正《溫度設(shè)定》逆時(shí)針旋到底。3） 在計(jì)算機(jī)界面啟動(dòng)“數(shù)據(jù)采集”。4） 調(diào)節(jié)“樣品電流”至80mA。5） 將恒溫器放入裝有液氮的杜瓦瓶內(nèi)，降溫速率由恒溫器的位置決定。直至泡在液氮中。6） 儀器自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，畫出正反向電流所測(cè)電壓隨溫度的變化曲線，最低溫度到77K。7） 點(diǎn)擊“停止采集”，點(diǎn)擊“保存數(shù)據(jù)”，給出文件名保存，降溫方式測(cè)量結(jié)束。8） 重新點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)采集”將樣品桿拿出液氮面，但還要在杜瓦瓶內(nèi)，作升溫測(cè)量，測(cè)出升溫曲線。9） 根據(jù)軟件界面進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。點(diǎn)擊界面上R-T100%或R-T200%的按鈕，從所顯示的R-T圖中讀出臨界溫度的參數(shù)：T0，Tm,，TS和AT。10） 在同一個(gè)坐標(biāo)系中畫出所測(cè)得的R-T圖。圖6-12-5R-T圖穩(wěn)態(tài)測(cè)量（選做）1） 將樣品桿放入裝有液氮的杜瓦瓶中，當(dāng)溫度降為77.4K時(shí)，儀器面板上《測(cè)量方式》選擇“穩(wěn)態(tài)”，《樣品電流換向方式》選擇“手動(dòng)”，分別測(cè)出正反向電流時(shí)的電壓值。2） 調(diào)節(jié)“溫度設(shè)定”旋鈕，設(shè)定溫度為80K，加熱器對(duì)樣品加熱，溫度控制器工作，加熱指示燈亮，直到指示燈閃亮?xí)r，溫度穩(wěn)定在一數(shù)值（此值與設(shè)定溫度值不一定相等）記下實(shí)際溫度值，測(cè)量正反向電流對(duì)應(yīng)的電壓值。3） 將樣品桿往上提一些，重復(fù)步驟2）,設(shè)定溫度為82K進(jìn)行測(cè)量。4） 在110K以下每2?3K測(cè)一點(diǎn)，在110K以上每5?10K測(cè)一點(diǎn)，直至室溫。5） 算出不同溫度對(duì)應(yīng)的電阻值，畫出電阻隨溫度的變化曲線?！緦?shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及常見故障的排除】所有盛放低溫液體的容器不能蓋嚴(yán)，必須留有供蒸汽逸出的孔道。2．灌入低溫度液體時(shí)，開始要慢，實(shí)驗(yàn)裝置不要碰。3．注意避免低溫液體觸及人體，以免凍傷。4．注意保護(hù)杜瓦瓶容器。5．動(dòng)態(tài)法測(cè)量時(shí)，熱弛豫對(duì)測(cè)量的影響很大。它對(duì)熱電勢(shì)的影響隨升降溫速度變化以及相變點(diǎn)的出現(xiàn)可能產(chǎn)生不同程度的變化。應(yīng)善于利用實(shí)驗(yàn)條件、觀察熱電勢(shì)的影響。6．動(dòng)態(tài)法測(cè)量中樣品溫度與溫度計(jì)溫度難以一致，應(yīng)觀察不同的升降溫速度對(duì)這種不一致的影響。7．進(jìn)行穩(wěn)態(tài)法測(cè)量時(shí)可以選擇樣品在液面以上的合適高度作為溫度的粗調(diào)，而以電腦給定值作為溫度的細(xì)調(diào)。【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析】1.利用動(dòng)態(tài)法在電腦X-Y記錄儀上分別畫出樣品在升溫和降溫過程中的電阻-溫度曲線。利用穩(wěn)態(tài)法，在樣品的零電阻溫度與0°C之間測(cè)出樣品的R-T分布。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論?！舅伎碱}】1．超導(dǎo)樣品的電極為什么一定要制作成如圖6-12-2所示的四端子接法?假定每根引線的電阻為0.1Q,電極與樣品間的接觸電阻為0.20,數(shù)字電壓表內(nèi)阻為10MQ,試用等效電路分析當(dāng)樣品進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)時(shí)，直接用萬用表測(cè)量與采用圖6-12-2接法測(cè)量有何不同?2．設(shè)想一下,本實(shí)驗(yàn)適宜先做動(dòng)態(tài)法測(cè)量還是穩(wěn)態(tài)法測(cè)量?為什么?本實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)法升降溫過程獲得的R-T曲線有哪些具體差異。為什么會(huì)出現(xiàn)這些差異？給出實(shí)驗(yàn)所用樣品的超導(dǎo)起始溫度、中間溫度和零電阻溫度,分析實(shí)驗(yàn)的精度?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】甘子釗，韓汝珊，張瑞明氧化物超導(dǎo)材料物性專題報(bào)告文集[M].北京：北京大學(xué)出版社,1988G.K.White.ExperimentalTechniquesinLowTemperaturePhysics[M].ClarendonPress,Oxford,1979[3]張禮.近代物理學(xué)進(jìn)展[M].北京：清華大學(xué)出版社，1997【附錄】翁納斯(H.K.Onnes,1853-1926)荷蘭物理學(xué)家,1853年9月21日生于荷蘭的格羅寧根.1870年考入格羅寧根大學(xué),1871年10月來到德國海德堡投師于本生(R.W.Bunsen和基爾霍夫(G.R.Kirchhoff)門下,1897年被授予博士學(xué)位.1882年任萊頓大學(xué)的物理學(xué)教授,并任物理實(shí)驗(yàn)實(shí)負(fù)責(zé)人。1932年該實(shí)驗(yàn)室改名為"卡麥林.翁納斯實(shí)驗(yàn)室"。翁納斯在低溫物理研究領(lǐng)域功績卓著.1908年他成功地液化了氦,征服了最后一種"永久氣體".金屬電阻的研究是他的另一重要研究領(lǐng)域.1911年他發(fā)現(xiàn)汞的電阻