实验二十四 高温超导材料特性测试和低温温度计.pdf

文档介绍：高温超导实验
[教学目的]
1. 了解高临界温度超导材料的基本特性及其测试方法;
2. 了解金属和半导体 PN 结的伏安特性随温度的变化以及温差电效应;
3. 学习几种低温温度计的比对和使用方法,以及低温温度控制的简便方法。

[教学内容]
1. 低温恒温器和电测量设备;
2. 超导体的转变曲线及三个转变温度;
3. 三种低温温度计的测温原理;
4. 四引线法测量电路;
5. 乱真电动势及零电阻的判断。

[教学难点]
1. 电路中的电流测量:电路中的电流不能够直接读出,应通过测量标准电阻上的电压除以
标准电阻阻值得到;
2. 恒温器放入液氮中时,拉杆上的蓝圈标记不可到达螺母,以免探头碰到内壁瓶底;
3. 降温速率的控制:液氮面由于沸腾而不断下降,实验中下移拉杆动作要缓慢,下移量要
小,同时密切注视液面计读数并考虑到其反应时间。防止紫铜恒温块浸入液氮造成降温
过快而使实验失败。
4. Tc0 的判断(正反向电流情况下样品电压相同)和液氮点的数据测量;
5. 实验安全,避免液氮溅到人体造成冻伤。

[教学要求]
1. 超导转变曲线上要标出三个转变温度,取 30 个点左右;
2. 三个温度计比对曲线应包括室温和液氮点。取 20 个点左右;
3. 一般从室温到铂电阻电压为 28mV 之间,每 5 分钟测一个点,从 28mV 到完成超导转变
过程中每 30 秒(或更短间隔)测一个点。

[问题讨论]
1. 在四引线法测量电路中,电流引线和电压引线能否互换?
2. 确定超导样品的零电阻时,测量电流为何必须反向?这种方法所判定的“零电阻”与实
验仪器的灵敏度和精度有何关系?