电阻温度关系和减压降温技术.ppt

<实验前的思考>材料的电阻率与什么有关??一般常用的温度计有几种?*<实验原理>当电子在材料中运动时,它们会受到如下的影响:晶格热振动对运动电子的散射晶格热振动是原子在平衡位置附近的微小振动,和温度有关,温度越高,振动越激烈。晶格热振动对运动电子的散射,导致电阻率ρi(T),ρi(T)称为本征电阻率,与温度有关。(替位、空位、间隙)和缺陷(点缺陷、线缺陷、面缺陷)对运动电子的散射,导致电阻率ρr。如果材料很纯(即杂质和缺陷很少),则这种电阻率ρr近似认为与温度无关,ρr称为剩余电阻率。因此,材料的电阻率可以用马德森定律(Matthiessen)表示为:ρ=ρi(T)+ρr**其中M为原子质量,ΘD是德拜温度,其反映温度对晶格振动的影响。*由微小石墨晶粒组成,呈各向异性,具有多晶的性质,由于晶粒间存在晶界,会对电阻产生较大影响,因此不同的碳膜电阻与温度的关系不同,难以确定明确的R-T关系式。碳膜电阻具有负电阻温度关系,可以用来作为液氦温区下()的温度计。对于二极管PN结PN结正向电阻与温度呈负电阻温度关系,并且具有良好的线性关系,可以作为温度计。*<实验内容>采用液氮制冷,通过液氮泵向杜瓦瓶内充入液氮,让恒温块浸入液氮中,使得恒温块内的四个被测样品:二极管、合金、铂(Pt)、。然后采用提拉法升温,在升温过程中(-300K)测量四个被测样品的电阻温度关系。温度间隔:10K样品恒流:100uA*<数据处理>分别画二极管、合金、铂(Pt)、碳膜电阻的R-T曲线,以及碳膜电阻的lgR-1/T曲线。<思考题>、合金、铂、碳膜电阻样品中哪些适合作为实验温区的电阻温度计???*