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高温超导转变温度的测定

高温超导转变温度的测定. 高温超导转变温度的测定. 实验目的：. 。. 1 、了解 FD-TX-RT-II 高温超导转变温度测定仪的结构及使用方法； 2 、掌握液氮低温技术； 3 、利用 FD-TX-RT-II 高温超导转变温度测定仪，测量氧化物超导体 YBaCuO 的超导临界温度. R. 0. T. 一、高温超导转变温度测量原理. 1 、 零电阻现象 ：在一定低温下，导体的直流电阻突变为零的现象。 2 、 转变温度 T C ： R 突变为 0 时的温度。. 即： T=T C 瞬间， R=0. 3 、 超导产生条件 ： （ 1 ） 样品中通以直流电.

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高温超导转变温度的测定

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  1. 高温超导转变温度的测定

  2. 高温超导转变温度的测定 实验目的： 。 1、了解FD-TX-RT-II高温超导转变温度测定仪的结构及使用方法； 2、掌握液氮低温技术； 3、利用FD-TX-RT-II高温超导转变温度测定仪，测量氧化物超导体YBaCuO的超导临界温度

  3. R 0 T 一、高温超导转变温度测量原理 1、零电阻现象：在一定低温下，导体的直流电阻突变为零的现象。 2、转变温度TC：R突变为0时的温度。 即：T=TC瞬间，R=0 3、超导产生条件：（1） 样品中通以直流电 一般导体 汞（超导体） 4.2k

  4. R样品=0瞬间， T=TC T R样品 间接测量： 查 表 U样品=I0R 数字电压表 U温度计 U样品，I0 直接测量： U样品=0瞬间， U温度计=？ 注：铂电阻温度计在室温到液氮温区内，满足：

  5. 二、实验仪器 （1）低温液氮杜瓦 盛放液氮的容器 （2）实验探棒和前级放大器探棒：安装超导样品和温度计供插入低温杜瓦实现变温． （3）测量仪主机 测量：U样品，I0， U温度计

  6. 实验探棒和 前级放大器 低温液氮 杜瓦 测量仪主机 （一）高温超导转变温度测量仪结构以及连线示意图：

  7. （二）底部样品室的结构 1、样品室外壁和内部样品架均由紫铜块加工而成，通过紫铜块外壁与液氮的热接触，将冷量传到内部紫铜块样品架中。 2、超导样品为常规的四引线接头方式，其电流、电压引线分别连接到样品架的相应接头上。 3、样品架的温度由装于其块体内的铂电阻温度计测定。 4、样品电阻的四引线和铂电阻的四引线通过紫铜热沉后接至探棒上端，再分别接至各自的恒流源和电压表。

  8. I- I+ 恒流源 _ + UX Ο Ο Ο Ο - 四引线法测电阻原理图 超导材料的电阻测量方法：四引线测量法即每个电阻原件都采用四根引线，其中两根为电流引线，两根为电压引线。 由于低温物理实验装置的原则之一是必须尽可能减小室温漏热。 测量引线通常是又长又细，其电阻值有可能远远超过待测样品（如超导样品）的阻值。 为了减小引线和接触电阻对测量的影响，通常采用“四引线测量法”，

  9. （三）前级放大部分 1、样品上的电压经放大器放大10000倍后的输出，其与主机的连接线在5芯航空头上。 2、是样品电流的测量端，其与主机的连接线也在5芯航空头上。 3、两个插座为样品两电压端的直接引出点，未经放大，此处也可直接连到记录仪的X－Y端。 4、两个插座是铂温度计的电压输出端， 前级放大器框图

  10. １. 数字电压表：显示温度计电流和经放大后的样品电压值，只要除以已知的放大倍数 (通过放大倍数切换开关来获得)，就可以得到样品的原始电压值，样品的阻值由原始电压值除以样品电流值得到。 （四）测量仪主机 ４. 数字电压表：用于显示样品电流和经放大后的温度计电压值，只要除以已知的放大倍数(40倍)就可以得到温度计的原始电压值，通过查表，就可以得出其对应的温度值； 5. 样品电流调节电位器：用来调节样品所需要的电流大小，电流范围为 1.5mA到33mA，连续可调。

  11. 四、实验步骤： １、灌注液氮：注意掌握液氮的高度。其高度可用所附的碳棒探测估计。 ２、连接电路：将放大器上的航空头分别接到主机上对应的航空插座上。 ３、记录数据：通过主机面板上两数字电压表的显示值，记录下某一时刻的样品电压和温度计电压。 ４、处理数据：求样品的阻值Ｒ和对应的样品温度Ｔ。 做出Ｒ－Ｔ曲线。并确定转变温度。 。其高度可用所附底塑料杆探测估计。 二、电路的连接 将放大器上的航空头分别接到主机上对应的航空插座上。

  12. 样品Ｒ－Ｔ曲线图：

  13. 五、思考题 1. 为什么采用四引线法可避免引线电阻和接触电阻的影响？ ２、用液氮制冷技术应该注意哪些事项？

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