高温导转变温度测量及实验细节改进方案

1、高温超导转变温度的测量及实验细节改进方案高温超导转变温度的测量及实验细节改进方案祝桐 07300300048王磊 07300300051指导老师：姚红英超导体的性质1911，发现hg在4.2k电阻骤减为01972，最高转变温度超导体nb3ge（23.2k）1986，高温氧化物超导体，tc可能高于30k1987年，ybacuo超导体，tc高达90k背景介绍超导超导体体临界临界电场电场迈斯迈斯纳效纳效应应临界临界磁场磁场零电零电阻现阻现象象超导转变-t曲线超导磁悬浮ybacuo超导样品制备测量超导转变曲线观察迈斯纳效应超导实验高温烧结法四端法互感线圈法实验主要内容介绍药品配置药品配置 研磨研磨预烧

2、结预烧结再研磨再研磨压片压片二次焙烧二次焙烧成型成型 ybacuo超导样品制备流程制备温度和时间设置c1t1c2t2c3t324246060minmin770770600600/300/300/600600minmin770770-121-121* *c1c1t1t1c2c2t2t2c3c324246060minmin84084012001200/1200/1200/1020min1020min840840t3t3c4c4t4t4c5c5t5t560606506506060650650-121-121预焙烧预焙烧t2的的改动改动二次焙烧二次焙烧t2的改动的改动预焙烧后样预焙烧后样品颜色品颜色悬

3、浮特性悬浮特性第一次制备第一次制备300min未改动未改动深绿色深绿色不悬浮不悬浮第二次制备第二次制备未改动未改动1020min灰黑色灰黑色悬浮悬浮结结果果对对比比预预焙焙烧烧二二次次焙焙烧烧两次制备的悬浮特性对比两次制备的悬浮特性对比结果讨论：结果讨论： 预焙烧的时间对 所知样品的超导电性有较大影响， 适当增加预焙烧的时间可以显著提高期超导性。 四引线法四引线法电感电感线圈法线圈法四端法流程介绍四端法流程介绍1 1，打孔，铟粒压导线，打孔，铟粒压导线 2 2，固定和焊接，固定和焊接， 连接电路连接电路 3 3，通电流，测试，通电流，测试 升升( (降降) )温曲线温曲线4 4，xyxy记录仪

4、绘图，分析记录仪绘图，分析 问题：问题：1，vsmin过大过大升温曲线图x=4.69 mv/cmy=1.90 mv/cm转变温度vt=29.89 mv（99k）vsmin=8.9 mv（1.75 ）升温降温曲线图x=4.65 mv/cmy=1.71 mv/cm升温时vt=36.16mv（115k）降温时vt=21.27mv（80k）vsmin=0.7mv（0.14 ）2，升温曲线与降温曲线发生错位，升温曲线与降温曲线发生错位升温曲线和降升温曲线和降温曲线温曲线转变温转变温度不同的原因度不同的原因 由于铂电阻温度计对温度的由于铂电阻温度计对温度的灵敏度和样品对温度的灵敏灵敏度和样品对温度的灵敏度

5、不同的原因。度不同的原因。 铂电阻对温度的反应更为灵铂电阻对温度的反应更为灵敏，所以上升时温度过高，敏，所以上升时温度过高，而下降时温度过低而下降时温度过低所制备样品中所制备样品中铟粒所压大小铟粒所压大小对实验的影响对实验的影响 所取铟粒较大，按压的面积所取铟粒较大，按压的面积较大时，产生的电阻较大，较大时，产生的电阻较大，在超导态时呈现的电阻较大在超导态时呈现的电阻较大 铟粒较小，按压面积小时，铟粒较小，按压面积小时，在超导态时呈现的电阻较小在超导态时呈现的电阻较小互感法实验过程介绍互感法实验过程介绍定性观察：1.在样品上绕上次级线圈2.绕一个较大的初级线圈3.使初级线圈接入射频信号发生器

6、通入交流电流，选择较大的频率4.初级线圈，次级线圈接入示波器， 观察信号。定量测量： 使样品接入低温恒温器内，并套上紫铜套管，接入铂电阻温度计 的电流。根据示波器上图形的变化来读出变化时的温度，即为转 变温度。示波器信号幅度变化示波器信号幅度变化样品磁导率的简单样品磁导率的简单性质性质使用改进过的使用改进过的线圈绕法线圈绕法vs（输入信（输入信号幅度）号幅度）vc（输出信号（输出信号幅度）幅度）正常态1650 mv175mv超导态1650 mv95mv使用初始的线圈绕法使用初始的线圈绕法 vc（输出信号幅度）（输出信号幅度）正常态143mv超导态103mv 近似得到次级线圈内的磁导率在超导态下

7、降为正常状态近似得到次级线圈内的磁导率在超导态下降为正常状态的的54.28。由由数据得出第一种线圈绕法比第二种线圈的绕法更加有数据得出第一种线圈绕法比第二种线圈的绕法更加有效效。更加。更加便于观察出明显的实验现象。便于观察出明显的实验现象。因为有因为有 vc（正常）（正常）/vc(超导超导)= u（正常）（正常）/u(超导超导)由此得出线圈内磁导率在超导态下降为正常状态的由此得出线圈内磁导率在超导态下降为正常状态的72.02.1. 在超导态下所得感应信号不为0的原因及初次尝试用bi2223线材测试失败的原因：由于实验样品不为纯净的超导样品，内涵有不具备超导性的相，所以样品总的磁导率并不能下降为零。故有残留信号幅度。2. 初次实验时所用的bi2223样品，无法得到实验现象。在定量测量实验中所遇问题即可能的改进方法：不放入紫铜套时，现象明显，但温度变化过快，不易测量。放入紫铜套时，现象不明显，输出信号幅度基本不变