近代物理實驗超導轉變體溫檢測問題1.哪些是超導材料，超導材料的轉變體溫是指哪些？2.實驗中怎樣測內阻？3.實驗中怎樣測溫度？超導材料的特點完全導電性：零內阻，可制造無耗損或則耗損極小的高強磁極，用于加速器、核聚變裝置、核磁共振和磁剖析儀等節約能源，制造超導電纜材料完全抗磁性：超導磁懸浮超導材料的發展1911年昂納斯發覺Hg的超導電性4.2K0.3K/年BCS理論預測最高超導氣溫限值約年Ni3Ge約23K保持記錄近13年1986年IBM實驗室和MüllerBa-La-Cu-O年開啟液氮溫區(>77K)超導體的新時代-大躍進達93K七大氧化物系列超導體最高紀錄-x常壓134K高壓165K常規超導材料和低溫超導材料超導研究須要解決的問題超導現象形成的微觀機制？獲得具有更高超導體溫的材料？超導材料的制備和應用技術？低溫超導轉變體溫的測定實驗目的：檢測超導材料的轉變體溫TcR-T曲線測數學量：內阻R、溫度T實驗方式：標準V-I四引線法，伏安法實驗儀器：FD-TX-RT-Ⅱ高溫超導轉變體溫測定儀3、超導形成條件：R通常導體(1)樣品圓通直流電超導體04.2kT一、測量原理1、零內阻現象：在一定高溫下金屬超導體的臨界溫度，導體的直流內阻突變為零。
2、轉變體溫TC：R突變為0時的氣溫。即：T=TC時，R=0樣品內阻R的檢測伏安法：樣品電壓：I=1.5～33mA取10mA樣品電流:樣品電流顯示：U默認放大1000倍可選放大倍數2000600010000注：鉑內阻體溫計在溫度到液氮溫區內，滿足:樣品氣溫T的檢測樣品架的氣溫由鉑內阻體溫計測定鉑內阻體溫計：內阻R隨氣溫變化體溫計電壓：I=1.00mA固定體溫計電流：UT=I·R隨氣溫變化體溫計電流顯示：U=40UT放大40倍按照UT查表或軟件轉換即可得到T的大小氣溫T/K電流UT/mVPt-100內阻體溫計I+V+V-I-I-I+恒流源_+UXΟΟΟΟ-四引線法測內阻原理圖電極制做：四引線法即每位內阻原件都采用四根引線，其中兩根為電壓引線，兩根為電流引線。高溫化學實驗裝置的原則之一是必須盡可能減少溫度漏熱。檢測引線一般是又長又細，其電阻有可能遠遠超過待測樣品的電阻。為了減少引線和接觸內阻對檢測的影響，一般采用“四引線檢測法”，二、實驗儀器FD-TX-RT-II低溫超導轉變體溫測定儀（1）高溫液氮杜瓦：盛放液氮的容器（2）探棒和功放放大器：安裝樣品和濕度計，插入高溫杜瓦實現變溫．（3）檢測儀主機：檢測：U樣品，I0，U體溫計1.探棒及樣品架1、樣品室內壁和內部樣品架均由黃銅塊加工而成，通過黃銅塊外壁與液氮的熱接觸，將冷量傳到內部黃銅塊樣品架中。
2、超導樣品為常規的四引線接頭形式，其電壓、電壓引線分別聯接到樣品架的相應接頭上。3、樣品架的氣溫由裝于其塊體內的鉑內阻體溫計測定。2.檢測儀主機部份體溫計電流：放大40倍樣品電壓：1.5～33mA可調樣品電流：放大1000倍可調體溫計電壓:1.00mA固定實驗探棒和功放放大器高溫液氮杜瓦檢測儀主機3.檢測儀連線示意圖R-T曲線測試流程TR樣品查表估算U樣品=I0RU體溫計U樣品，I0三、實驗步驟1、連接電路：將放大器上的航破位分別接到主機上對應的民航插頭上。2、記錄數據：開啟電源，設置樣品電壓10mA，打開軟件手動采集R-T數據，并自動記錄主機面板上濕度計電流和樣品電流。3、插入探棒：降溫（溫度-液氮77K）探棒插入液氮深度影響氣溫變化速率，注意深度。取出探棒時即為升溫過程。4、處理數據：求樣品的電阻Ｒ和對應的樣品氣溫Ｔ。做Ｒ－Ｔ曲線，并確定超導轉變體溫Tc△Tc。FD-RT-II超導轉變體溫測試軟件四、結果剖析樣品Ｒ－Ｔ曲線圖：Tc(onset)開始偏離正常態氣溫Tc(mid)中點體溫金屬超導體的臨界溫度，超導體臨界氣溫Tc0零內阻氣溫超導體從正常轉變為超導態的轉變曲線-δ的R-T曲線所制得的樣品具有超導性，樣品較穩定、性征顯著超導零內阻氣溫Tc為90.5K；-δ的R-T曲線所制得的樣品具有超導性，樣品較穩定、性征顯著超導零內阻氣溫Tc為84.5K；YBa1.8Sr0.-δ的R-T曲線樣品顯著失超，降溫與升溫曲線呈現非金屬性且不重合。
初步覺得樣品質量存在問題。紫外線照射后YBCO的R-T曲線企圖觀察紫外線能夠改變其超導性能。但療效不明顯，難以進行對比實驗。FD-TX-RT-Ⅱ軟件的校正在操作中發覺，氣溫降到最高點時，軟件采集點顯示69.19K，而液氮氣溫為77K。校正：記錄紙上采集點位置所占方格數除以3.91，再查表即可得氣溫的數值。將標準樣品進行檢測并用該方式校正，驗證了軟件確實存在偏差，校正方式是正確的。五、思考題1、為什么采用四引線法可防止引線內阻和接觸阻值的影響？2、用液氮制熱技術應當注意什么事項？3、Pt100內阻體溫計的主要測溫原理？
