石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 实验一超导转变温度测量实验 【实验装置】 本试验用的超导体RT测试装置示意图见图二。包括超导样品架、液氨杜瓦瓶、电阻温度计、电源、 XY记录仪等部分。通常称样品架同整根德银管为探棒，超导样品和温度计装在样品架上。样品架置在 探棒 X-r记录仪 司块传到样品 接过中硬 蛋~记录仪 上 4导脂。超导 样品 旨。超导样品 和铂 超导样品和 温度 电流为lmA 到1( 图三 线路框 本实验装置用的低温容器是不锈钢制作的液氮储罐，（型号YDS一3）容量为3升，（或玻璃保暖瓶） 实验时液氯不要灌得太满，每次灌液氮1升左右即可。 【实验内容及步臻】 1、样品与测量仪器用连接线连接起来（见使用说明书和图三）。 2,本实验的日的测量超导材料的转变温度Tc,也就是在常气压环境下超导体从非超导态变为超导态时 的温度。由于超导材料在超导状态时电阻为零，因此我们可用检测其电阻随温度变化的方法来判定其转 变温度。实验中要测电阻及温度二个量。样品的电阻用四端法测量，通以恒定电流，测量2、3二端的 电压信号，由于电流恒定，电压信号的变化即是电阻的变化。 温度用铂电阻温度计测量，它的电阻会随温度变化而变化，比较稳定，线性也较好，实验时通以恒 定的1.00mA,测量温度计两端电压随温度变化情况，从表中可查到其对应的温度。 温度的变化是利用液氮杜瓦瓶空间的温度梯度来获得。样品及温度计的电压信号，可从数字显示表 中读得，也可用xy记录仪记录。 (①用数字显示表，逐点测量 ①样品连线连接好以后，开启电流，调节样品电流，ls=5.0mA温度计电流=1.00mA ②调节Vs放大的旋钮，使样品电压信号适中，一般希望能有几十毫伏的信号，因室温时处在最高温度， 这时信号最大值，如果调节不到几十M,说明有问题，需要检查接线、电流供给、样品断否等，排除 问题后再作下一步实验 ③小心地把探测头浸入杜瓦瓶内，待样品温度达到液温度后（一般等待10一15分钟），观察此时样品 出现信号是否处于零附近（因此时温度最低，电阻应为0，但因放发器噪声也被放大，会存在本底信号） 3 石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 实验一 超导转变温度测量实验 【实验装置】 本试验用的超导体R-T测试装置示意图见图二。包括超导样品架、液氦杜瓦瓶、电阻温度计、电源、 X-Y记录仪等部分。通常称样品架同整根德银管为探棒，超导样品和温度计装在样品架上。样品架置在 探棒的可拆卸的圆铜套内，铜套阻挡了LN2直接接触超导样品，冷量由外壁紫铜端通过紫铜块传到样品 上。紫铜块从纵向打—Φ1.8mm的孔插入一铂电阻温度计（型号PZT—100）其间涂以低温热导脂。超导 样品用强力胶粘于导热性良好的微晶片上（也可用环氧板），载片与紫铜块间也涂以热导脂。超导样品 和铂电阻温度计的电阻测量均采用四端引线，两根电流线，两根电压线，以减少测量误差。超导样品和 温度计的供电电源分别由室温的测试电源提供，铂温度计的工作电流恒定为 1.00mA，样品电流为 1mA 到 10mA由仪器面板的电位器调节。图三为实验接线框图。 本实验装置用的低温容器是不锈钢制作的液氮储罐，（型号 YDS—3）容量为 3 升，（或玻璃保暖瓶） 实验时液氮不要灌得太满，每次灌液氮 1 升左右即可。 【实验内容及步骤】 1、样品与测量仪器用连接线连接起来（见使用说明书和图三）。 2、本实验的目的测量超导材料的转变温度TC，也就是在常气压环境下超导体从非超导态变为超导态时 的温度。由于超导材料在超导状态时电阻为零，因此我们可用检测其电阻随温度变化的方法来判定其转 变温度。实验中要测电阻及温度二个量。样品的电阻用四端法测量，通以恒定电流，测量 2、3 二端的 电压信号，由于电流恒定，电压信号的变化即是电阻的变化。 温度用铂电阻温度计测量，它的电阻会随温度变化而变化，比较稳定，线性也较好，实验时通以恒 定的 1.00mA，测量温度计两端电压随温度变化情况，从表中可查到其对应的温度。 温度的变化是利用液氮杜瓦瓶空间的温度梯度来获得。样品及温度计的电压信号，可从数字显示表 中读得，也可用 x\y 记录仪记录。 (1)用数字显示表，逐点测量 ①样品连线连接好以后，开启电流，调节样品电流，IS =5.0mA温度计电流 IT=1.00mA. ②调节VS 放大的旋钮，使样品电压信号适中，一般希望能有几十毫伏的信号，因室温时处在最高温度， 这时信号最大值，如果调节不到几十Mv，说明有问题，需要检查接线、电流供给、样品断否等，排除 问题后再作下一步实验。 ③小心地把探测头浸入杜瓦瓶内，待样品温度达到液氮温度后（一般等待 10—15 分钟），观察此时样品 出现信号是否处于零附近（因此时温度最低，电阻应为 0，但因放发器噪声也被放大，会存在本底信号） 3