Лабораторная работа 2 Слайд 1 ОСНОВЫ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ лабораторные работы Антоненко Сергей Васильевич – зав. лаб. кафедры 67 ФИЗИКИ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕД
Лабораторная работа 2 Слайд 2 ОСНОВЫ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ Лабораторная работа 2. Критическая температура высокотемпературных сверхпроводников. Измерение критической температуры высокотемпературных сверхпроводников – ВТСП (при температуре выше 77, 4 К) Темы лабораторной работы: работы 2. 1 Введение 2. 2 Общее описание предмета лаб. работы 2. 3 Контрольные вопросы 2. 4 Описание экспериментальных установок 2. 5 Порядок выполнения работы 2. 6 Задания
Лабораторная работа 2 Слайд 3 2. 1 Введение. Классификация сверхпроводников 1. Элементы: 29 элементов обладают сверхпроводящими свойствами. Критическая температура (Tc) – температура перехода вещества в сверхпроводящее состояние. Максимальная критическая температура у элемента Nb в объемном состоянии 9, 25 К и в виде пленки 9, 81 К. Температура перехода в сверхпроводящее состояние однофазных кристаллических пленок близка или выше Tc объемных материалов. Некоторые элементы становятся сверхпроводящими только в пленочном состоянии: Ca (Tc = 4, 3 К); для Mg (Tc = 5, 5 К). У других элементов сверхпроводящие свойства проявляются только при высоком давлении. Например, у In Tc = 3, 4 К при давлении 6, 8 ГПа. Помимо этого при пропитке микропористых материалов у некоторых элементов критическая температура становится выше. Например, у ртути в нормальном состоянии Tc = 4, 12 K, а после пропитки ртутью цеолита, фожасита или асбеста ее критическая температура становится ~ 10 K.
Лабораторная работа 2 Слайд 9 2. 2 Общее описание предмета лабораторной работы Низкотемпературные измерения в настоящее время являются составной частью целого ряда важнейших научно-технических направлений в физике, энергетике, электронике и других областях науки и техники. Практическое использование криогеники теснейшим образом связано с необходимостью температурных измерений на уровнях жидкого азота, водорода и гелия. Во многих случаях удается обойтись стандартными термометрами промышленного изготовления и хорошо разработанными методиками. Однако в новых направлениях науки и техники и, в частности в физике сверхпроводимости, всегда происходят случаи, когда стандартными приборами и приемами обойтись нельзя, и тогда знание физических принципов термометрии становится совершенно необходимым. Такие знания требуются при решении многочисленных экспериментальных научных задач, связанных с повышением точности измерения температуры, при изготовлении термометров в научных лабораториях или при выборе метода измерений и соответствующих ему приборов. Квалифицированное решение этих и подобных им вопросов невозможно без знания основ измерения температуры вообще и их особенностей на уровне криогенных температур в частности.
Лабораторная работа 2 Слайд 15 ИК-пирометры Бесконтактное измерение температуры Диапазон измерений (пирометр): 60…+1000°С Погрешность измерения (пирометр): ± 1°C (15°C ~ 35°C) ± 2% или 2°C (-33°C ~ +1000°C) Разрешение: 0, 1°C Оптическое разрешение: 50: 1 Регулируемый коэффициент излучения: 0, 1… 1, 0 Время измерения: 700 мс Диапазон измерений (контактный метод): -64…+1400°С Погрешность измерения (контактный метод): ± 1% или 1°С Двойной отключаемый лазерный маркер с подсветкой Удержания текущего значения Измерение максимального, минимального, среднего и
Лабораторная работа 2 2. 3 Контрольные вопросы Слайд 18 1. Какие типы термометров вы знаете? 2. На каких физических принципах основаны известные вам термометры? 3. Опишите принцип работы ИК пирометра. 4. Какие термометры применяются для измерения температуры ниже 100 К? 5. Как выбрать измерительный ток термометра? 6. Назовите основные элементы установки для определения Тс.
Лабораторная работа 2 Слайд 19 2. 4 Описание экспериментальных установок Универсальный прибор для определения сопротивления Вольтметр для определения напряжения на образце Амперметр для определения тока на образце Термометр Пленка ВТСП Жидкий азот
Лабораторная работа 2 2. 5 Порядок выполнения работы Слайд 20 1. Определить температуру пленки с помощью ИК пирометра. 2. Залить в криостат жидкий азот. 3. Определить Tc пленки ВТСП. 4. Определить показания ВАХ образца и термометра, составить таблицу построить график R(T).
Лабораторная работа 2 2. 6 Задания 1. 2. 3. 4. 5. Слайд 21 Определить температуру пленки с помощью ИК пирометра. Залить в криостат жидкий азот. Определить Tc пленки ВТСП. Определить показания ВАХ образца и термометра, составить таблицу построить график R(T). Предоставить печатный отчет о лабораторной работе.
Скачать презентацию Лабораторная работа 2 Слайд 1 ОСНОВЫ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ лабораторные
лабораторная работа2+.ppt