Способ измерения критических магнитных полей в сверхпроводниках

Способ измерения критических магнитных полей в сверхпроводниках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик рц1001241 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23. 09.80 (21) 2984217/18-25 (5)) М Кп 3 с присоединением заявки- ¹ (23) Приоритет

Н 01 1„39/24

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 326 (088. 8) Опубликовано 28.02.83. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 28.02.83

В.Е.Мнлошенко и И.Н.Пантелеев..

:../

/ — i

Воронежский политехнический институт =-., (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (,54 ) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КРИТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ

ПОЛЕЙ В СВЕРХПРОВОДНИКАХ

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к магнитным измерениям.

Известно несколько способов определения критических магнитных полей сверхпроводников. Например, по измерению величины намагниченности (3) сверхпроводника. Эта величина зависит от внешнего магнитного поля, в которое образец помещен (1 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является спо- соб измерения критических магнитных полей в сверхпроводниках, заключающийся в том, что образцу придают колебательное движение в магнитном поле.

При этом в измерительной катушке индуцируется ЭДС, пропорциональная намагниченности исследуемого образца.

Таким образом, измеряя величину наводимой ЭДС, можно получать зависимость намагниченности образца от напряженности магнитного поля и, следовательно, определить критические магнитные поля свехпроводника (2 1. . Однако этот и другие известные способы обладают рядом недостатков.

Основной из них тот, что они пригодны только для исследования массивных образцов, т.е. имеющих значительную массу и не пригодны для микрообъектов, например пленок и фольг.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей способа.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу измерения критических магнитных полей в сверхпроводниках, заключающемуся в том, что образцу придают колебательное движение в магнитном поле, измеряют собственную частоту колебаний образ— ца в зависимости от напряженности магнитного поля и по характерным .изменениям частоты определяют значения критических магнитных полей

Н и Н„ .

Пример . Измерения собственной частоты колебаний образцов проводилось на установке, состоящей иэ гелиевого криостата со сверхпроводя- щей магнитной системой и электронной схемы. . Блок-схема установки представлена на фиг. 1.

Образец в виде фольги или пленки жестко крепился на струне, натянутой

:между двумя держателями (для пленок образцом служила диэлектрическая подложка совместно с пленкой ). Плос-. кость образца, находящаяся на рас1001241

Формула изобретения слт ж стоянии 0,1-0,2 мм от неподвижного электрода, образовывала с ним емкость

С. При подаче переменного напряжения на электрод образец начинает колебаться за счет электростатического взаимодействия. С помощью звукового генератора типа ГЗ-33 по максималь-. ной амплитуде колебаний образца наст,раиваются на резонансную частоту .

Одновременно емкость С включается в контур высокочастотного генератора 1О и за счет колебаний образца происходит модуляция высокочастотного сигнала этого генератора. Контроль осуществляется при помощи осциллографа и частотомера. 15

На фиг. 2-4 представлены результаты измерения f(Н ).

На фиг. 2 приведены зависимости

f(H ) для пленок толщиной 0,5 мкм (кривые 1 и 2 для двух образцов с одинаковыми критическими полями ).

Пленки были получены электроннолучевым испарением в беэмасляном вакууме на подложки иэ поликора. Образцы в виде пленки с подложкой им .— ли геометрические размеры 3 10 0,5 мм

Критические поля образцов при Т вЂ”,4, 2 К, измеренные индуктивным методом Н к1 — — 280, Н к> — — 1600 Э. Как . следует иэ графиков минимума на кривой f (Н ) соответствует Н q, а

30 перелом на спадающей ветви f (Н) верхнему критическому полю Нк . Положение характерных изломов на кривой f (Н ) совпадает со значениями

Нк„и К„ . 35

На фиг. 3 приведены зависимости

f (Н ) для пленок ниобия толщиной

1 мкм, полученных также в беэмаслян— ном вакууме на подложке иэ поликора (кривые 1 и 2 для двух образцов 40 с одинаковыми критическими полями ).

Значения критических полей для проI верки измерены индуктивным способом и они оказались Нк1= 122 Э, Н„2 =

2750 Э. Эти поля соответствуют характерным изломам на кривой Й(Н ).

На фиг. 4 представлены зависимости f(Н ) для двух образцов сплава

РЬ - 18 ат.% 3n, имеющих размеры

10х3х0,8 мм . Их критические поля

Н:к1 = 500 Э, Н < = 2870 Э соответствуют х аракт ерным изломам на кривой

f(,Н).

Как следует из представленных результатов, наблюдается хорошая повторяемость результатов с точностью не хуже 0,5t, что сравнимо с точностью измерения магнитного поля и частоты колебаний.

Способ измерения критических магнитных полей в сверхпроводниках, заключающийся в том, что образцу придают колебательное движение в магнитном поле, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей способа, измеряют собственную частоту колебаний образца в зависимости от напряженности магнитного поля и по характерным изменениям частоты определяются значения критических магнитных по- лей Нк1 и Нкг

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Роуз-Инс. А., Родерик Е..Введение в физику сверхпроводимости.

"Мир", 1972, с. 32.

2..Фарелл Д.E. Магнитометр с вибрирующей катушкой для измерений намагниченности сверхпроводников П ро,ца. Приборы для научных исследований.

1968, 9 10, с. 49-53 (прототип).

fry

Хщ

78Ф

АР. 738

7М

7М

74k

776

774

773

770

1001241

1УЯ

Put. д

1001241 г

- М

Составитель В. Кручинкина редактор A. Власенко Техред О.Неце Корректор А. Ференц ьЭакаэ 1411/63 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4