Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.izmiran.rssi.ru/edu/cryo/ob'ekt+zadachi1.html
Дата изменения: Sat Feb 25 16:51:13 2006 Дата индексирования: Sat Apr 9 23:38:37 2016 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: о п п |
Объект исследования
Высокотемпературные сверхпроводящие свойства устойчиво показывают четыре группы веществ: лантановые сверхпроводники, иттриевые сверхпроводники, две группы материалов на основе висмута и таллия. Наиболее изученными на сегодняшний день являются иттриевые сверхпроводники на основе оксидов меди YBа2Сu3O7 с критической температурой в интервале 89-95 К. Электропроводность в этих материалах, в соответствии с современными представлениями, возникает благодаря перекрытию атомарных орбиталей Сu и О и обусловлена перемещением дырок в слоях Сu-О. Все свойства, в том числе и сверхпроводящие, в связи со слоистой структурой этих материалов носят ярко выраженный анизотропный характер. Создание высококачественных монокристаллических ВТСП тонких пленок требует выполнения следующих условий: хорошего соответствия параметров кристаллических решеток подложки и ВТСП материала; соответствия их коэффициентов термического расширения и отсутствия химического взаимодействия. Изготовление ВТСП структур с заданными параметрами является самостоятельной сложной технологической задачей.
В качестве объектов исследования в практикуме используются различные тонкопленочные структуры, выполненные, главным образом, из монокристаллических пленок YBа2Сu3O7 (толщиной ~ 250 нм) на монокристаллических и бикристаллических подложках SrTiO3 (титанат стронция). Ниже приведена фотография тонкотленочного ВТСП СКВИДа.
Перечень лабораторных работ
Полный практикум будет включать пять лабораторных задач, в ходе выполнения которых, студенты смогут самостоятельно изучить явления перехода в сверхпроводящее состояние, эффект Мейсснера, эффекты Джозефсона, принципы работы СКВИДов.
Все измерения начинаются с подготовительных мероприятий, включающих:
установку образца в измерительную штангу;
заливку в криостат жидкого азота;
охлаждение штанги с образцом до температуры 77 К;
включение и прогрев аппаратуры.
При выполнении каждой лабораторной задачи используется определенный тип ВТСП образца и определенный режим работы измерительной системы.
В настоящее время подготовлены к работе две практические задачи:
Измерение вольт-амперных и вольт-полевых характеристик ВТСП сквида.
Изучение работы сквид магнитометра.
В 2006 году планируется подготовить к работе следующие три практических работы.
Все названия задач, типы используемых образцов и температурный режим измерений сведены в следующую таблицу.
? |
Название задачи |
Тип образца |
Т (К) |
Действующие |
|||
1 |
Измерение вольт-амперных и вольт-полевых характеристик сквида. |
ВТСП СКВИД |
77 |
2 |
Изучение работы сквид магнитометра. |
СКВИД |
77 |
Планируемые |
|||
3 |
Измерение вольт-амперных характе-ристик джозефсоновского контакта. |
Джозефсоновский переход |
77 |
4 |
Измерение критического тока Jc и критического магнитного поля Нс ВТСП образцов |
Тонкая пленка |
77 |
5 |
Измерение зависимости сопротивления ВТСП образца от температуры R(T), определение критической температуры Тс и ∆Т. |
Тонкая пленка |
77-300 |