基于小型低温制冷机的高温超导材料超导转变温度测量装置

高温超导材料的超导转变温度是判断超导材料性能优劣的一个重要指标,而超导材料转变温度的测量一般采用输运方法进行电阻随温度变化来确定.本文介绍一种新近研制的基于低温制冷机的高温超导材料超导转变温度测量装置,能有效的将样品温度从室温连续均匀的降至35K,通过Lab VIEW编写的数据采集系统人机界面,采用电流换向技术消除热电势,可以准确测量出超导材料的超导转变温度.经实验验证,该测量装置测量精确和重复性良好,可作为有效判定高温超导材料性能优劣的一种手段.     

微弱信号检测技术在超导电阻测量方面的应用

随着近年来超导技术应用范围的不断扩大,超导技术的影响已经波及到了各个学科领域.本文通过对超导电阻特性的分析研究,提出了一种基于微弱信号检测的超导体电阻测量的新方案.利用高性能DSP芯片,软件实现了超导体电阻的测量;利用单片机配合双积分A/D转换器测量超导体的环境温度.实验表明,本测量系统可有效地检测微弱的超导电阻信号,本系统充分显示出了自身在超导体电阻测量等微弱信号检测方面的优越性.     

非晶态NbNi合金的电性和磁性

对非晶态 Nb_(100-x)Ni_x(x=65,59.8,56.4)合金电阻随温度的变化及超导转变进行了测量,结果表明:电阻温度系数随 Ni 含量 x 的变化不是单调的,而是 x=59.8的电阻温度系数最小.定性分析表明:这是由于 x=59.8时,合金中巡游电子数目相对比较多的缘故.低温超导性的测量结果表明:x=59.8和56.4的两个样品低温下还具有超导性.     

三重兼并费米子拓扑半金属MoP高压超导相的低压截获

碳化钨结构的三重兼并费米子拓扑半金属MoP高压下发生超导转变，然而，高压超导相能否在低压甚至常压截获尚不清楚.本文对两个密封于金刚石对顶砧中的MoP高压超导相在室温条件下进行快速卸压，通过测量低温电阻对温度的依赖关系，验证能否在低压甚至常压截获高压超导相.实验结果表明：初始压力61.5 GPa的样品#1,超导电性可截获的最低压力为44.2 GPa;初始压力95.0 GPa的样品#2,超导电性可截获的最低压力为3.5 GPa.     

NbTi复合超导线剩余电阻比(RRR)测定国际标准制定中若干问题的实验探讨

分别用曲线法和定点法测定了三个具有不同剩余电阻比的ＮｂＴｉ超导线样品在低温下的剩余电阻．最大的相对差别为０．５％．从而证实了定点法是一种简单、有效的ＮｂＴｉ超导线剩余电阻比测定方法．在定点法中，需准确测定相对零电势电位．样品在低温下的温度控制和测量精度可为±１Ｋ．这些实验结果为相应国际标准的制定提供了有价值的实验依据．     

极端条件下物质磁性的原位测量

温度和压力均是决定物质存在状态的基本热力学要素.低温和高压是现代科学实验最重要的极端条件,为物理、化学、材料和生物等多学科研究提供了新途径,对于发现和认识新现象、揭示新规律具有重要作用.极端条件下物质的磁性研究是极端条件研究的重要分支,不仅给出了物质在极端条件下的磁性变化,而且是研究高温超导体的重要手段.本文阐述了高压下物质磁化率和超导转变温度测量的原理和方法,并简要介绍了设计、搭建的低温高压下物质磁性原位测量系统.利用此系统测量了铁在高压下的磁性转变以及钇钡铜氧样品在高压下的超导转变温度.     

MgB2超导体块材的高压合成

利用高压烧结的方法成功地合成出块MgB2超导体。所获得的样品具有良好的单相性,低温磁场测量实验和电阻测量实验均表明样品具有高于39K的超导转变温度。实验结果表明,高压合成是制备和研究MgB2新型金属间化合物超导体的一种非常有效的手段。     

MgB_2超导体块材的高压合成

利用高压烧结的方法成功地合成出块状MgB2 超导体。所获得的样品具有良好的单相性。低温磁性测量实验和电阻测量实验均表明样品具有高于 39K的超导转变温度。实验结果表明 ,高压合成是制备和研究MgB2 新型金属间化合物超导体的一种非常有效的手段     

基于电力电子低温应用的超导电力集成研究

本文探讨了基于电力电子低温应用的超导电力集成的基本概念,分析了集成设计的基本原理.提出了超导集成低温功率系统应用的三种基础单元:超导集成低温DC/DC单元、超导集成低温AC/DC单元以及超导集成低温整流桥单元.它们将电力电子低温应用与超导电力应用有机的集成了起来,实现了无引线磁体功率系统、电压补偿型超导限流器以及无需偏压源的超导限流器等新的超导电力应用.最后讨论了实现超导集成低温功率系统的关键技术.     

超导技术及其应用

一、超导进展 随着科学技术的进步,低温技术取得了显著的发展,为超导现象的发现提供了环境条件。1911年,荷兰科学家昂尼斯和他的助手在测量汞的低温电阻时发现,当温度降至4.2K附近,汞     

超导-高分子复合材料介电性质的研究

采用固相反应法制备高温超导材料Bi2Sr2Ca2Cu2O3(Bi-2223),以高温超导材料为基体加入聚乙丙烯橡胶(EPR)高分子绝缘材料,通过不同温度退火处理,制备一系列超导.高分子复合材料,运用X射线衍射技术(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行物相分析;采用低温循环系统测量样品电阻随温度变化关系;利用HP4294A型阻抗分析仪测量样品的介电特性,并对样品的电输运性质和介电特性进行了探讨.     

一种简便测量超导材料R-T曲线的装置

Y-Ba-Cu-O系列高Tc氧化物超导材科的出现,使超导研究成为当前最热门的课题.随着Tc超过液氮温度,不但使该类超导材料的应用成为可能,而且使缺少低温液氦设备的单位也可以加入到超导研究的行列中.本文介绍一套十分简易的装置,可以用来快速测量超导材料的R-T 曲线,并有较满意的精确度和准确度. 测量装置如图1(a)所示.在普通的暖水瓶或杜瓦瓶中装入液氮作为低温装置.图1中1为紫铜片作成的传热片,其尺寸如图1(b)所示,2为样品台.样品台的材料采用六方氮化硼(hBN)烧结体,它是一种高温高压实验中常用的传热介质,其特点是既有好的传热性能,又兼有…     

Pb_(0.50)Sr_(0.75)Y_(0.70)Ca_(0.25)Cu_(1.70)O_y单晶的磁阻研究

对低掺杂区非超导的Pb_(6.56)Sr_(?)Y_(?)Ca_(?)Cu_(?)O_y单晶样品进行了电阻和磁阻的测量,发现在低温下电阻温度关系遵从变程跳跃传导的R=R_(?)exp[(T_(?)/T)~(?)]的变化规律,这说明该样品处于强局域化区域.在低温下的磁阻为负并有明显的各向异性,这表明这类体系的磁阻主要来自于轨道效应的贡献,并且可能受到自旋-轨道散射的影响.     

Pb0.50Sr0.75Y0.70Ca0.25Cu1.70Oy单晶的磁阻研究

对低掺杂区非超导的Pb_(6.56)Sr_(?)Y_(?)Ca_(?)Cu_(?)O_y单晶样品进行了电阻和磁阻的测量,发现在低温下电阻温度关系遵从变程跳跃传导的R=R_(?)exp[(T_(?)/T)~(?)]的变化规律,这说明该样品处于强局域化区域.在低温下的磁阻为负并有明显的各向异性,这表明这类体系的磁阻主要来自于轨道效应的贡献,并且可能受到自旋-轨道散射的影响. 关键词：     

块体金属玻璃Zr46.75Ti8.25Cu7.5Ni10Be27.5的超导与负电阻温度系数

测量了块体金属玻璃Zr_46.75Ti_8.25Cu_7.5Ni₁₀Be_27.5在退火前后其电阻值随温度的变化,测量的温度范围为1.5—300K.样品在退火前后都发现有超导现象.零磁场下其超导转变温度T_c分别为1.84和3.76K.在5—300K温度范围内,原始样品具有负的电阻温度系数.如果取Zr, Ti, Cu, Ni及Be分别贡献出1.5, 1.5, 0.5, 0.5及两个传导 关键词： 块体金属玻璃 超导 电阻温度系数     

超导体电输运及交流磁化率双模式测量系统研制

介绍了一种基于小型制冷机的超导转变温度电输运和交流磁化率双模式单腔测量装置。该装置包括电输运法测量和交流磁化率法测量两部分,分别实现对高温超导薄膜样品的超导转变温度的测量。电输运法测量部分利用四点法测量原理对超导薄膜的电阻进行测量,获取电阻随温度变化的曲线;同时利用电流换向法消除热电势带来的测量误差,以进一步提高测量的精度。交流磁化率法测量部分利用的是电磁感应原理和超导磁效应。该部分包含有初级线圈和次级线圈,超导样品放置于两线圈之间。初级线圈用于产生交变激励磁场,次级线圈的输出信号反应了超导样品磁化率的变化,其输出信号由锁相放大器获取。测量过程中使用计算机自动记录测量数据。     

后处理工艺及氧含量对n型氧化物超导体Nd_(1.85)Ce_(0.15)CuO_(4+δ)超导转变的影响

本文着重研究了 N_2气氛中不同温区退火及降温过程对 n 型氧化物超导体 Nd_(1.85) Cc_(0.15)·CuO_(4+δ)超导转变的影响,在样品的低温电阻测试中发现了一系列电阻降落台阶,表明 Nd_(1.85)·Cc_(0.15)CuO_(4+δ)除了目前已知的起始温度为25K 的超导转变之外,还可能存在其它的超导转变.热重实验表明,Nd_(1.85)Cc_(0.15)CuO(4+δ)在后处理过程中有几种不同的失氧过程,它们对样品超导转变的作用明显不同.X-射线衍射结果表明,具有不同电阻转变特性的样品,其结构无明显差别.SEM,EDAX 和 TEM 实验结果表明在 Ce 均匀掺杂的样品中形成不同超导转变的主要原因是 T'相晶格中氧含量及其有序化程度的差异.     

一种制备氧化物超导材料的新方法—热压烧结

本文报道用热压烧结方法首次制备出 Y 含量不同的 YBaCuO 系超导陶瓷和化学掺杂的ErYBa_2Cu_3O_x 以及 YBa_2Cu_3(OF)_(x1)超导陶瓷.电阻与交流磁化率测量表明上述样品具有液氮温区以上的超导电性,经掺杂后的样品其零电阻转变温度(T_(co))均高于80K.与常压烧结制备的同类样品相比较,热压烧结的样品更为致密,但其超导转变较宽.若经空气或氧气流中高于1023K 温度重新加热处理后,超导电性可得到明显改善。     

欧姆加热共蒸镀法制备的Y-Ba-Cu-O薄膜的超导电性及其各向异性

我们利用欧姆加热共蒸发的方法首次制备出了一块超导薄膜。目前的结果是:起始超导转变温度为95K;零电阻温度为78.6K;转变宽度为12K(正常电阻的10%到90%).对几种物理量,如室温电阻及超导转变温度 T_c 表明,样品是各向异性的.电阻温度曲线表明,在超导转变温度 T_c 以上存在一个电阻极小值点,这可能与电子局域化及氧原子的迁移有关.     

采用交流电阻法测量超导转变温度T_c——连续超导体出现多相转变台阶

本文介绍了一种高灵敏度的交流电阻法测量超导体转变温度T_c的实验装置,该装置使用交流调制讯号和锁相放大器.实验结果表明:使用该方法不仅能测量原来直流电阻法难以测量的截面较大的包铜钱材样品,而且能测出连续多相超导样品中的各相T_c.如原位法Nb_3Sn的T_c有三个转变台阶,青铜法稳定化Nb_3Sn有二个转变台阶,铅-铌并联模拟多相超导样品也有二个转变台阶。其转变曲线中各相转变台阶的幅值与各相的相对含量成一定的比例关系,曲线不是单调函数,在T_c前的曲线呈明显的负阻.用该方法测得的T_c值与直流电阻法和电感法所测得的T_c值完全一致.