高温超导材料的特性测试和低温温度计实验报告

实验二十三：高温超导材料的特性测试和低温温度计

一、实验数据记

录

1.室温检测：

表1.室温检测数据表

2.低温温度计对比数据及超导转变曲线数据：

见下表

3.液氮沸点监测数据：

表2：液氮沸点监测数据

二、实验数据分析、处理和结论

1.处理室温检测数据，给出三部分测量电路的电流、室温、室温下的超导样品的电阻：（1）电流：铂电阻：

Si半导体电阻：μA

样品电流：

（2）室温：

T=*+=

(3) 室温下，样品的电阻：

R==Ω

2.处理低温温度计对比数据，作图给出对比结果，总结三种温度计的特点：

图1：Si电压-温度曲线

Y=+ R2=

图2：温差电偶电压-温度曲线

线性拟合：Y= R2=

非线性拟合：Y=+ R2=

结论：由图1：Si半导体电压随着温度呈线性相关，且是负相关。

由图2：温差电偶与温度成正相关，在拟合过程中发现，二次拟合要比一次的拟合精确的多。因此温差电偶电压应该与温度成二次关系。比较两图一直，Si半导体的温敏线性较好，成的是线性关系，温差电偶电压与温度成二次关系，铂电阻R与T成线性关系。

3.作图并用最小二乘法处理超导样品测量数据，给出转变温度。

图3：样品电阻-温度曲线

图4：样品电阻-温度电压（最小二乘法）

Y=+ R-Square=

结论：由图3、4可知：随着温度下降，R首先以直线下降，在到达一定的温度时，斜率发生突变的点为转变温度。对于高温时的数据进行线性拟合，其近似一条直线。通过对于突变处的观察，突变温度约为103K。

4.处理液氮沸点检测数据，给出液氮沸点，液氮温度下超导样品的电阻、三部分测量电路

的电流，与温室数据对比，评测系统的精确度和稳定性。

液氮的沸点

超导样品电阻Ω

Pt电阻电流

Si半导体电流μA

超导样品电流

Pt的电阻精确到：

Si 半导体电阻精确到：*10^-6A

超导样品精确到：Ma

温差电偶温度计精确到：

铂U最小,I 最小为，绝对误差为%和%

硅电压最小：电流：*10^-6A ，绝对误差为%和%

样品的电流最小为，绝对误差%

所以数据中只有样品和电偶可以到0，所以整个系统的精度在于这两个数据的测量。

且系统较为灵敏。

稳定性：

I Pt=（）/=%

I Si=（）/=%

I样品=（）/=%

由此可见系统稳定性较好。

三、实验收获

升温时：

曲线轮廓与降温基本一致，但转折点明显提前了，原来大致103K，而升温时大致80K。.