- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
- •Методические указания
- •Лабораторная работа № 1 высокотемпературные сверхпроводники. Керамическая технология их изготовления
- •4.Порядок выполнения первой части работы.
- •5. Порядок выполнения второй части работы
- •Вопросы для контроля.
- •Отчет должен содержать:
- •Библиографический список
- •Лабороторная работа № 2 определение основных параметров свежеизготовленного высокотемпературного сверхпроводника
- •Теория.
- •Порядок выполнения
- •Вопросы для контроля
- •Отчет должен содержать
- •Библиографический список
- •Лабораторная работа № 3 электросопротивление гиперпроводника в интервале температур 77 – 300 к
- •Порядок выполнения работы
- •Отчет должен содержать
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Лабораторная работа №4 изучение сверхпроводящего перехода металлооксида иттрия
- •2. Порядок выполнения работы.
- •Отчет должен содержать
- •Контрольные вопросы
- •3.Теория.
- •Порядок выполнения работы
- •Отчет должен содержать
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Приложение №1
- •Параметры датчика Холла
- •Содержание
Порядок выполнения
После ознакомления с теоретической частью необходимо провести ряд вычислений и измерений с целью определения качества образцов и обладают ли они сверхпроводящими свойствами.
Провести определение пористости образцов.
1.1. Придать образцам форму прямоугольного параллелепипеда. Для этого тщательно обработать образцы на крупнозернистой наждачной бумаге. После проведения предварительных измерений с помощью штангенциркуля, образец обработать на бумаге средней зернистости с помощью аппарата "Метаполан" .
1.2. С помощью микрометра провести измерения образца по трем геометрическим координатам. Измерения проводить трижды в каждой точке и определить среднеарифметические значения. Занести данные в таблицу № 1.
1.3. Промыть щеткой в этиловом спирте с целью удаления пыли из поверхностных пор. Просушить воздушным полотенцем 2 – 3 мин. при температуре 40 – 500 С.
1.4. Взвесить оба образца на аналитических весах с точностью до 3 знака после запятой (G). Измерения повторить трижды и определить их среднее арифметическое. Результат занести в таблицу.
Рассчитать пористость (П) образцов по формуле
Ртеор = 6,35 г/см3 – теоретическая плотность гранул Y-оксидов, Ризм = - измеренная плотность данных образцов. V – объем образца.
Результаты занести в таблицу № 1.
Таблица № 1
Результаты измерений
№ |
,см |
h,см |
,см |
G,г |
Р,г/см3 |
П,% |
N-S |
<1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Определить величину критической температуры.
2.1. Необходимо вжечь электрические контакты на образец на одной его стороне по всем четырем углам с помощью ультразвукового генератора. Здесь помощь оказывает сотрудник криогенного центра.
2.2. Подпаять к контактам выводы медным проводом типа ПЭЛШО (в шелковой оплетке), длина каждого из которых 100 мм.
2.3. Установить подготовленный образец в низкотемпературный датчик и свободные концы выводов подпаять к контактной колодке, как показано на рис.2.
2.4. Подсоединить датчик в соответствии с принципиальной схемой и учетом нумерации клемной колодки к источнику тока типа Б5-48, а два других к тестеру.
Опустить датчик в транспортный сосуд Дьюара на 30 35 см.
Измерить величину сопротивления R200.
Опустить датчик в жидкий азот, где температура 77К и измерить величину сопротивления R77.
Определить был ли N-S (сверхпроводящий ) переход.
Для этого воспользуемся полученными данными: R200 – конечная величина и если R77 = 0, то следовательно, образец имеет N-S переход, т.е. металлооксид, обладает сверхпроводимостью. Если же R77 0 и R77 R200, то он ею не обладает, т.е. остается в нормальном состоянии.
Записать в графу "N-S" таблицы № 1 либо "Да", либо "Нет". Это необходимо определить для обоих образцов.
Показать результаты преподавателю.
Определить обладают ли образцы диамагнетизмом, т.е. < 1.
3.1. Для опыта образец поместить в кружку с жидким азотом и подождать пока не исчезнет интенсивное его кипение. Понизить уровень жидкого азота до уровня верхней поверхности образца.
3.2. Поднести пробный постоянный магнит на нити к поверхности выбранного образца. Если магнит отклоняется, т.е. скользит в горизонтальной плоскости без контакта с образцом, то он обладает диамагнетизмом. Повторить опыт со вторым образцом. Записать в таблицу № 1 "Да", если обладает и "Нет", если не обладает.
Вывод. Образец может быть пригодным для дальнейших исследований.