高温超导电性
- 负责人:何振辉
- 成员:
说明
This lab covers the studies of high temperature superconductivity, including the measurements of resistance and susceptibility of the high temperature superconductor near the transition temperature.
1、科学素养
了解超导电性的历史:
- 超导的发现、二类超导体的发现、BCS理论、Josephson效应、高温超导发现等诺贝尔奖的历史;
- 超导技术的应用;
- 强电应用(二类超导体)
- 超导强磁场
- 超导电缆
- 超导磁悬浮:磁悬浮列车,超导蓄能飞轮,
- 限流器
- 微波天线
- 弱电应用
- 超导量子干涉器件(SQUID)——磁通精确测量:探矿、探伤、心磁图、脑磁图
- 超导计算机
- 单粒子传感器
- 电压基准;
- 磁屏蔽(直流磁场)
- 各种精密测量技术。
2、分层次实验教学内容
a)基础内容(8学时)
- 基本现象:零电阻与抗磁性;
- 基本方法及其原理:四引线直流电阻测量方法、四引线交流电阻测量方法、交流磁化率测量方法;
- 设备仪器操作:真空泵及真空表,循环制冷机或液氮低温容器,锁相放大器,交流稳流电源,直流恒流源,微伏表;
基本要求:
- 在80至110K之间,控温精度优于0.5K;
- 获得电阻变化幅度超过2个数量级,给出超导转变起始温度、中点温度、结束温度;
- 获得交流磁化率的转变,并得到超导转变温度;
b)提升内容(+4学时)
磁场对超导电性的影响
- 电阻转变;
- 磁化率转变;
要求
- 准静态测量测量,升、降温差异分析;
- 样品与控温点之间的温差校正;
- (非均匀)外磁场测量及校正;
c)进阶内容(+4学时)
- 交流磁化率的实部与虚部分离;
要求
- 交流次级线圈输出电压转换为磁化率的校正;
- 讨论磁化率虚部的物理含意;
d)高阶内容
- 测量设计与Labview编程实现;
- 不同类型高温超导样品的超导转变研究
- 讨论超导转变宽度的物理含意
3、能力培养
- 实验设计:
- 根据实验设计要求选择合适的仪器以及仪器测量档位(参数);
- 组织和优化实验方案;
- 分析能力:从观察、分析实验现象及其规律至现象背后的物理过程;
- 团队协作能力
4、知识点
- 零电阻、迈斯纳效应、量子磁通线、超导相变、二类超导体、超导弱连接;
5、学科关联
- 电磁学、
- 传热学、
- 量子力学
6、延伸实验
- Josephson效应实验
- 高压超导测量
讨论区
把超导电性相关的实验内容都放入此网页来讨论?——何振辉