高温超导体的临界温度和临界电流的测量.docx

实验二 高温超导体的临界温度和临
的测量
“超导态”，该现象称为“超导电性”.又如现在
半导体，其基本特性的揭示是和电阻-温度关系的研
，完全
界电流
广泛应用的
究分不开
是建立在对
实验二 高温超导体的临界温度和临
的测量
“超导态”，该现象称为“超导电性”.又如现在
半导体，其基本特性的揭示是和电阻-温度关系的研
，完全
界电流
广泛应用的
究分不开
是建立在对
各种类型材料的电阻-温度关系研究的基础上的.
实验目的
.掌握超导材料临界温度和临界电流测试原理和方法.
.测量反映高温超导体基本特性.
.利用电磁测量的基本手段来研究高温超导体.
仪器和用具
低温装置（包括真空玻璃杜瓦和测试探头），数字电压表

,1」1
2台（分别为4一和5 —位的数字电压表），粕电
阻温度计或铜-康铜温差电偶，恒流源（100mA, 100Q）,直流稳压电源与标准电阻（10Q、1Q）,高温超导
样品，锢丝，银引线（或细漆包线），液氮，直流放大器.
实验原理
1 .超导体的基本特性一一零电阻现象和迈斯
超导材料有两个不同于其他材料的最基本特
现象和完全抗磁性（也称迈斯纳效应）.零电阻
超导电性的材料，当温度下降时，其电阻随温
慢的变化（一种是金属性的材料，其电阻缓慢下
示半导体性，其电阻缓慢升高），而当到达某一
阻在很窄的温区内，从 Rn急剧地变为零，超导
，可以定义
温度：起始转变温度 T起始是指电阻随温度的变
纳效应
性，即零电阻 现象是指具有 度下降发生缓 降；一种是显 温度时，其电 体呈现零电阻 如下几个特征
化偏离线性的
温度；临界温度Tc是指电阻值下降到 Rn/2时
所对应的温
度，零电阻温度 Tr =0为电阻刚降至零时对应的温度，而把电阻变化
1/10到9/10所对应的温度间隔定义为转

式中卜0为真空磁导率，为介质的相对磁导率，，由1变
到零，或者说磁化率由近于零变到-1,从而使超导体内部B=，则线圈自
感L和介质的磁导率的关系如下：
式中n为线圈单位长度的匝数，V为线圈的体积，可见当发生超导转变时，磁导率叫发生变化，线圈的电感量 ，线圈电感量变化来测量临界温度的方法，称为电感法.
1 .临界电流
当通过超导线的电流超过一定的数值后，超导态便被破坏，转变为正常态，该电流Ic称为超导体的临界电
，所以能引起超导态到正常态 根本原因是由于电流所产生的磁场（自场）超过临界磁 ，除和超导材料组成和结 对同一种超导材料而言，与其截面积的大小和形状有
2 .测量方法及参考方案
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场引起
的转化，其
构有关外,
关.
烧结工艺制
Yba2Cu3O7-
系数，样品