Главная / Учёба / Лабораторные работы / Измерение температуры сверхпроводящего перехода и токонесущей способности пленки YBaCuO

Измерение температуры сверхпроводящего перехода и токонесущей способности пленки YBaCuO

Введение

Явление сверхпроводимости было открыто в 1911году. Камерлинг- Оннес, изучая зависимость электросопротивления ртути от температуры, обнаружил, что при температуре около 4 К сопротивление образца внезапно исчезло и не было обнаружено при всех достижимых температурах ниже этой. Свойством сверхпроводимости обладают и некоторые другие металлы: олово, свинец, ниобий, технеции, молибден …, а также многие сплавы и интерметаллические соединения. Температура, при которой происходит переход из нормального состояния в сверхпроводящее, называется критической и обозначается — Тс. До 1986 года температура перехода в сверхпроводящее состояние составляла 20 К и сверхпроводники могли изучаться и применяться только в устройствах с гелиевым охлаждением. В 1986 году был открыт новый класс сверхпроводящих материалов, в которых Тс выше температуры кипения жидкого азота (77 К). В настоящее время высокотемпературные сверхпроводящие (ВТСП) материалы широко используются в электротехнической промышленности наиболее развитых стран. На их основе изготавливаются провода, кабели с плотностью критического тока порядка 106А/см2 при температуре кипения жидкого азота. С применением ВТСП проводников изготавливаются двигатели, генераторы, трансформаторы, накопители энергии, соленоиды, ограничители тока и другие устройства электротехнической промышленности. Разрабатываются ВТСП устройства для электроники. Открываются новые сверхпроводящие материалы.

Целью настоящей лабораторной работы является знакомство студентов с техникой измерения сверхпроводящих характеристик ВТСП плёнки состава YbaCuO.

Краткое описание работы

Лабораторная работа посвящена измерению температуры перехода в сверхпроводящее состояние и плотности критического тока плёнки YBaCuO при температуре кипения жидкого азота. Одним из распространенных методов измерения характеристик ВТСП плёнок является четырёхзондовый метод. Суть данного метода состоит в измерении зависимости сопротивления плёнки от температуры и от тока, проходящего по плёнке в сверхпроводящем состоянии.

Список оборудования

  • Транспортный сосуд Дъюара с жидким азотом.
  • Высокотемпературная сверхпроводящая (ВТСП) плёнка состава YbaCuO.
  • Двухкоординатный самописец Н-307
  • Термосопротивление.
  • Источники тока Б5- 43А для запитки термосопротивления и ВТСП плёнки.
  • Усилитель постоянного тока У5-10
  • Нановольтметр Р341.
  • Микроскоп МБС- 9.
  • Вольтметр В7- 32.
  • Три вольтметра Щ68003
  • Капка.
  • Магазин сопротивлений Р4831.

Учебно-методическое пособие

Электрические, магнитные и оптические измерения твердых тел, с.37-45.