Методические указания к лабораторной работе "Построение температурной зависимости электросопротивления высокотемпературного сверхпроводника"

Abstract

Одним из основных свойств сверхпроводящего состояния является отсутствие электросопротивления протекающему току (R = 0). Температура, при которой электросопротивление обращается в нуль, называется критической Tк. Резкое снижение электросопротивления и его падение до нуля происходят в некоторой области температур, которую называют шириной перехода ∆Tк. Часто ширину перехода определяют как интервал, на котором сопротивление составляет 0,9–0,1 значения электросопротивления образца к моменту начала его резкого падения, а Tк – как температуру, соответствующую середине этого интервала. Для демонстрации явления сверхпроводимости необходимо измерить температурную зависимость электросопротивления образца в области температур сверхпроводящего перехода. Для металлов Tк не превышает 9,3 К. Температура сверхпроводящего перехода для наиболее высокотемпературного сверхпроводящего соединения с решеткой Cr3Si лежит в интервале температур 18–22 К. В последнее время синтезированы высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП), у которых температура сверхпроводящего перехода находится в области температуры кипения жидкого азота (77 К) и выше. Так для иттриевой керамики YBa2Cu3O7-σ критическая температура достигает 93 К, для висмутовой керамики Bi-Sr-Ca-Cu-O она лежит в интервале 80–110 К, для таллиевой – 125 К.