Измерение температуры сверхпроводящего перехода и токонесущей способности пленки YBaCuO
Руководитель
Уставщиков Сергей Сергеевич
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.