4.4. Практические навыки, приобретаемые студентом

Навыки исследования микроструктуры композиционных сверхпроводников методом оптической микроскопии.

Навыки использования контрольно-измерительной аппаратуры.

Навыки использования компьютерных методов анализа изображений.

Навыки математической обработки результатов.

5. Форма рабочего журнала (отчёта)

Работа оформляется на специальных бланках (Приложение 5). Необходимо сделать следующие записи:

• - записать персональные данный студента (Ф.И.О. полностью, учебное заведение, группа, дата проведения работы).

• изучаемые объекты исследования,

• схематически зарисовать шлифы сверхпроводников на различных этапах изготовления с пояснениями,

• подробный расчёт коэффициента заполнения (КЗ) по керамике,

• результаты расчёта КЗ с помощью компьютерной программы,

• расчёт критической и конструктивной плотностей критического тока сверхпроводника,

• сделать выводы.

6. Контрольные вопросы

6.1. Входной контроль:

1. Какие основные отличия высокотемпературных сверхпроводников от низкотемпературных?

2. Основные методы получения ВТСП.

3. Перечислите основные ВТСП-соединения.

4. Что такое прекурсор?

5. В каких магнитных полях при 77 К и 4,2 К могут работать проводники на основе фазы Bi-2223?

6. Области применения ВТСП.

7. Отличия ВТСП первого и второго поколения.

6.2. Завершающий контроль:

1. Возможные конструкции ВТСП-проводников.

2. Перечислите основные этапы изготовления проводников методом «порошок в трубе».

3. Дайте определение понятия «коэффициент заполнения по керамике».

4. В чем отличие критической плотности тока от конструктивной? Как они рассчитываются?

7. Список литературы:

1. Лившиц Б.Г., Крапошин В.С., Линецкий Я.Л. Физические свойства металлов и сплавов, М. «Металлургия», 1980 г.

2. Паринов И.А. «Микроструктура и свойства высокотемпературных сверхпроводников» Ростов н/Д:Изд-во Рост. Ун-та, 2004.-Е.1.-416с.

3. ВТСП-проводники: от исследования к применению, Никулин А.Д., Шиков А.К., Акимов И.И., Сборник публикаций ВНИИНМ им. А.А.Бочвара, 1998 г.

Работа №6

Определение удельного электросопротивления и отношения электросопротивлений при комнатной и криогенных температурах композиционных сверхпроводников, нанокомпозитов и меди

1. Цель работы

Целью данной работы является определение удельного электросопротивления и отношения удельных электросопротивлений при комнатной и криогенных температурах меди и композитных сверхпроводников на основе сплава NbTi или соединения Nb₃Sn, или нанокомпозитных проводников на основе сплавов CuX(Nb, Fe, V).

2. Теоретическое введение

Композитные стабилизированные сверхпроводники на основе сплава NbTi и интерметаллического соединения Nb₃Sn являются основным материалом для создания сверхпроводящих магнитных систем.

Сверхпроводящие сплавы и соединения непосредственно не могут быть использованы для создания сверхпроводящих устройств. Современные технические сверхпроводники - это сложные композитные системы, одной из основных составляющих которых являются элементы из меди, которые обеспечивают стабилизацию сверхпроводника при эксплуатации.

Стабилизация сверхпроводника заключается в его армировании металлом с высокой тепло и электропроводностью (медью или алюминием). В сверхпроводнике, имеющем контакт с нормальным металлом, в случае теплового возмущения и возникновения нормальной зоны в сверхпроводнике, ток перейдет в матрицу, сопротивление которой намного меньше, чем сопротивление сверхпроводника в нормальном состоянии. Следовательно, выделяемая джоулева теплота, будет намного меньше, чем в случае сверхпроводника без матрицы, и может быть отведена путем теплоотдачи.

Электропроводность матричного материала при криогенных температурах принято оценивать по относительному остаточному сопротивлению RRR (Residual Resistance Ratio). Относительное остаточное электросопротивление RRR определяется как отношение электросопротивления при комнатной температуре к электросопротивлению вблизи сверхпроводящего перехода.

В данной работе рассмотрен четырехконтактный метод измерения электросопротивления в режиме стабилизации тока и температуры и определения относительного остаточного электросопротивления композитных проводников различного типа.