用电泳技术制备'高温超导厚膜

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1、第!"卷!第#期物!理!实!验3456!"!/46#!!!!!!!!!!!!!!!$$"年#月!!!%&’()*(+,%+-).+/010)2/!!.786!!$$"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""用电泳技术制备’()*高温超导厚膜朱亚彬!成正维"北京交通大学物理系!北京:$$$""#!!摘!要!介绍了电泳技术制备’U*2高温超导厚膜的实验方法和’U*2高温超导厚膜的电学性质测量!讨论了在学生小型科研实验或设计实验中开展此实验的学时安排%注意事项和实验内容的扩展6关键词!电泳技术"’U*2超导厚膜

2、"小型科研实验"设计性实验中图分类号!2A::6""0.!@!!!文献标识码!1!!!文章编号!:$$A9"@"!#!$$"$$#9$$$<9$#上蒸镀一层:$$HY左右的1P膜6!!引!言!$实验装置如图:所示!取物质的量之比电泳技术#+5KCF84RS48KFBCIKR4GBFB4H!简称!#’U7!*J#2>9’$g!#’!U7*J2A$h:$g:的粉末+%I$具有装置简单%生长迅速%膜厚容易控制的#颗粒度在:"!%Y$和丙酮!按比例!$P(_混特点!利用电泳技术可以在任意形状和大小的基合!再加入"$YP的碘!制成电泳悬浊液6将1P(底上制备厚膜#%Y量

3、级$6:;!>年!&78G7HTB首次.P2作为阴极!取:AYYc"$YYc:YY的银应用电泳技术将0S2和E沉积到%F电极片作为阳极!在两电极间加;A$3的直流电压!保!&:’持通电沉积!"@YBH!得到均匀黑绿色的上":;<<年&6%BK5所在的研究组与[4J87/分别将电泳技术用于制备’U7!*J#2>9’#’:!#$超’U7!*J#2>9’(1P(.P2厚膜6&!!#’导厚膜6此方法性能高%生长快速%成本低廉!&"!A’一直是超导应用领域的研究热点6’U*2高温超导厚膜#特别是厚度超过A$%Y的厚膜$!在强电强磁领域有广泛的应用!例如!超导限流器%超导

4、限流储能器%大功率微波谐振腔%滤波器等6由’U*2高温超导厚膜制成的滤波器产品已经应用到#a移动通讯基站中6高温超导是!$世纪最具魅力的研究之一!超导技术在未来会有更广泛的应用!然而物理实验课程中却缺少高温超导实验的内容6电泳技术制图:!电泳实验装置示意图备高温超导厚膜实验不仅简便易行!而且有丰富的实验内容6该实验在增加学生现代物理知识的#$把约!P的’U7!*J#2>9’粉末放在氧化铝同时又培养了学生严谨的科学思维能力!因此可坩埚底部!取%F片#:$YYc:$YY$放在粉末以作为小型科研实验或设计实验6上!将样品放在%F片上!在样品的表面中心位置上放置.P2

5、单晶#!YYc!YYc$6AYY$作为"!实验方法籽晶6烧结装置如图!所示6:$采用常规的真空镀膜机!抽真空到:$=#%7采用<:<温度控制仪来控温!烧结工艺如图左右!在.P2#:$YYc:$YYc$6AYY$基片#所示6用#""S的时间使温度升至:$#$i并!收稿日期!!$$#9:$9$<"修改日期!!$$#9::9::!作者简介!朱亚彬#:;>:=$!女!辽宁朝阳人!北京交通大学理学院讲师!中国科学院物理研究所!$$:级博士研究生!主要从事制备大面积高温超导厚膜的新实验方法研究工作6第#期!!!!!!!!!朱亚彬!等’用电泳技术制备’U*2高温超导厚膜;保

6、温$6AS!然后用:@YBH降到;A$i!再用约所示6从图A中可以看出!样品的起始转变温度为:$S的时间降至室温6<@6"[!零电阻转变温度为

7、超导电性6实验装置采用通用低温恒温器和杜瓦瓶6为便于学生操作!我们将测量杆加以改造!如图"所示6通有恒电流的外引线:和"及测量其电压的内引线!和#焊在紫铜压片上!厚膜%7&!数码相机拍摄样品直接压在紫铜压片下6将%F电阻$厚膜样品$紫铜压片和绝缘物体放入固定在测量杆上的紫铜圆筒内!一起放入液氮中!测量过程要遵循低温实验规则6外接,9’记录仪可以记录电阻的特性曲线!样品电阻"随温度#的变化曲线如图A%N&!用扫描隧道显微镜观察图@!样品形貌图$!讨!论$6!!学时安排图"!四引线法电阻测试示意图目前!各校开设的科研型实验或设计性实验:$!!!!!物理实验!!!!

8、!第!"卷一般分#次!每次"学时!合理