高温超导体YBCO的制备和超导转变温度Tc的测量.ppt

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1、高温超导体YBCO的制备和超导转变温度Tc的测量试验者：万霖指导老师：姚红英概述1.高温超导体的研究进展2.YBCO（123相）超导单晶的结构与实验原理3.实验过程简述4.结论高温超导体的研究进展1911年8月8日，HeikeKamerlinghOnnes发现汞在4.2K时的超导现象20世纪50年代描述超导现象的理论逐步建立，主要包括用于描述超导电流与接近临街磁场强度的磁场关系的GL（Ginzburg-Landau）理论和由微观机制解释超导线性的BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer)理论1986年发现超导转变温度高于由BCS理论得到的麦克米兰极限的高温超导

2、体1987年发现YBCO高温超导体超导现象简述零电阻效应完全抗磁性（迈斯纳效应）YBCO（123相）超导单晶结构化合物的正交相是一种超导体，样品的超导性与x的值有很大关联，0 ≤x≤0.65时，材料在Tc以下呈现超导态超导层样品制备将、粉末按比例混合研磨后进行第一阶段焙烧。第一阶段焙烧完成后，使用压片机将粉末压成片状然后进行第二阶段焙烧。将焙烧后的样品用打孔机打孔，按照四电极法测电阻的连线方式将样品连接在样品杆探头上第一阶段焙烧后的样品图样品制备四电极法测电阻图实验连线图YBCO样品铂电阻超导转变温度Tc的测量1.在样品两段电极（1、4）上通5.00mA恒定电流，通过测量电极（

3、2、3）之间的电压得到样品的电阻。2.在铂电阻上通1.00mA恒定电流，通过测量铂电阻两端电压值来测定样品的温度3.将样品杆放入装有液氮的容器瓶中，通过控制样品杆放入的深度来调控样品的温度，分别测量由室温降温至77K、由77K升温至室温时样品电阻随温度的变化。超导转变温度Tc的测量实验装置图通过控制样品杆放入的深度来调控样品的温度样品杆探头液氮液面测量结果降温过程升温过程误差分析1.降温过程前半段噪声较大，原因是因为样品杆位置靠近液氮瓶口时样品区域温度不稳定，导致测量的噪声较大。2.升温过程末端靠近274K处有一个峰值，原因可能是因为降温过程中空气中的水蒸气凝结在样品表面，并在

4、升温过程中融化，使样品受潮影响了测量的准确性。可以考虑在真空中降温提高测量的准确度。误差分析3.样品制备工艺较为简陋，样品的配比、研磨样品、焙烧样品的过程都存在误差，使得最终得到的样品中含有的YBCO（123相）超导单晶较为有限，测得的超导转变温度Tc=95K，与文献中测得的超导转变温度93K不一致。并且，达到零电阻状态后，电阻值仍不为零，因为有杂质引入剩余电阻。结论实验测得YBCO样品的超导转变温度Tc=95K，并在88K时达到零电阻状态。参考文献：WuMK,AshburnJR,TorngCJ,etal.Superconductivityat93KinaNewMixed-Ph

5、aseY-Ba-Cu-OCompoundSystematAmbientPressure[J].PhysicalReviewLetters,1987,171(11):1044-1044.SekitaniT,MiuraN,IkedaS,etal.Uppercriticalfieldforoptimally-dopedYBa2Cu3O7−δ[J].PhysicaBCondensedMatter,2004,s346–347(1):319-324.