高临界温度超导体临界温度的电阻测量法
探索超导体的电阻温度曲线测量实验
探索超导体的电阻温度曲线测量实验引言：超导体是一种在极低温下经历零电阻状态的材料，它通过特殊的电荷载流机制实现了电性能的卓越性能。
超导体的电阻温度曲线测量是评估和研究其超导性质的重要方法之一。
本文将详细介绍这一实验的定律、实验准备、实验过程以及其应用和其他专业性角度。
一. 定律：超导性的基本定律是超导态的电阻为零，即在超导体内部当温度达到超导转变温度Tc之下时，材料的电阻将完全消失。
而在超导体的临界温度Tc以上，材料将恢复常规的电阻特性。
而电阻随温度的变化曲线由实验测定得到，即所谓的“电阻温度曲线”，通常表现为在Tc附近的一个明显的下降锐化区域。
二. 实验准备：1. 实验材料：超导体样品、电流源、电压表、温度控制装置等。
2. 实验环境：由于超导体的特殊要求，实验室应具备低温实验条件，如液氮或液氦冷却系统，确保实验材料能够在低温下工作。
3. 实验工具：用于感测电流和电压的仪器，如阻尼电阻仪、锁相放大器等。
三. 实验过程：1. 样品制备：选取合适的超导体材料，制备样品。
样品最好具有高Tc并且制备成规则的几何形状，以便于测量。
样品的尺寸和几何形状对实验结果有一定影响，因此需要进行精确控制。
2. 实验装置搭建：将超导体样品固定在试样台上，并保持其处于较低的温度下。
连接电流源和电压表，以便注入电流并测量电压响应。
3. 实验条件设定：以合适的电流注入超导体样品，从低温开始，逐渐升高温度直至超导性消失。
在整个温度范围内，记录相应的电流和电压值。
4. 数据采集与处理：实验过程中的电流和电压测量数据需要准确记录并进行后续处理。
通常使用计算机进行实时数据采集和分析。
四. 应用和其他专业性角度：1. 评估超导体材料：通过电阻温度曲线测量实验，可以评估不同超导体材料的超导性能。
记录得到的电阻温度曲线特征参数，如临界温度Tc、超导转变宽度等，有助于材料选择和性能评估。
2. 研究超导态与常规态之间的转变：电阻温度曲线可揭示超导态与常规态之间的转变过程。
高中物理实验测量超导材料的临界温度与临界磁场的实验方法
高中物理实验测量超导材料的临界温度与临界磁场的实验方法超导材料是具有特殊电导性的材料，在低温条件下电阻几乎为零。
测量超导材料的临界温度和临界磁场是评估其超导性能的重要实验，也是物理学研究中的关键课题之一。
本文将介绍一种常用的实验方法，来测量超导材料的临界温度和临界磁场。
实验方法的原理：超导材料在临界温度以下能够表现出无限大的电阻率，即电流完全不受阻碍地流过材料。
超导材料在外加磁场下也表现出特殊性质，当磁场强度超过一定临界值时，超导材料将不再是超导状态。
实验仪器与材料：1. 超导材料样品：使用高纯度的超导材料样品，如铅、铯钛酸铯等。
2. 恒温器：用于维持实验室温度稳定。
3. 电磁铁：用于产生不同强度的磁场。
4. 电流源：用于给超导材料提供足够的电流。
5. 电压测量仪：用于测量超导材料的电压。
实验步骤：1. 样品处理：对超导样品进行必要的样品处理，如去除表面氧化物等。
2. 温度控制：将超导样品放置在恒温器中，并通过恒温器将样品的温度控制在所需的测量温度附近。
3. 施加磁场：通过电磁铁施加一定强度的磁场，磁场大小可通过电磁铁的调节来控制。
4. 施加电流：通过电流源给超导样品提供足够的电流，使其进入超导态。
5. 电压测量：使用电压测量仪测量超导样品中的电压。
6. 记录数据：记录不同磁场强度下的电压值。
7. 重复实验：重复以上步骤，使用不同的磁场强度，得到多组数据。
数据处理与结果计算：1. 画出电压随磁场强度的曲线图。
2. 根据电压随磁场强度的变化规律，确定超导样品的临界磁场。
3. 根据临界磁场随温度的变化规律，确定超导样品的临界温度。
注意事项：1. 实验过程中要保持环境温度的稳定，以保证测量结果的准确性。
2. 在施加电流时，应注意电流不要超过超导样品对应的最大电流，以免损坏样品。
3. 实验步骤要严格按照上述顺序进行，并确保每个步骤都操作正确。
4. 实验装置的选用和调试要仔细，以保证实验的可重复性和准确性。
高温超导实验报告
122.1 118.6 115.5 112.9 110.5 108.5 106.8 105.4 104.1 103.1 102.1 101.4 100.0 96.7 96.2 96.0 95.7 95.5 95.3 94.9 94.6 93.8 92.6 92.4 92.1 91.8 91.6 91.3 77.4
⑴铂电阻温度计： 铂电阻温度关系如下图所示
1
R(T)=AT+B 在液氮沸点到正常室温温度范围内， 其电阻与温度近似成正比： 或 T(R)=aR+b，其中 a，b 都是常数。 ⑵半导体硅电阻温度计： 在较大的温度范围内，半导体具有负的电阻温度系数，这一特性正好弥补 了金属电阻温度计在低温下灵敏度明显降低的缺点。低温物理实验中，常用半 导体温度计。 在小电流下，近似有： U 正向 KT U g 0 。其中 K=-2.3mV/K;硅材料 U g 0 约为 1.20eV ⑶温差电偶温度计： 如果将两种金属材料制成的导线联成回路，并使其两个接触点维持在不同 的温度，则在该闭合回路中就会有温差电动势存在，如果将回路的一个接触点 固定在一个已知的温度，例如液氮的正常沸点 77.4 K，则可以由所测量得到的 温差电动势确定回路的另一接触点的温度，从而构成了温差电偶温度计。这种 温度计十分简便，特别是作为温度敏感部分的接触点体积很小，常用来测量小 样品的温度以及样品各部分之间的温差。 应该注意到，硅二极管 PN 结的正向电压 U 和温差电动势 E 随温度 T 的变化 都不是线性的，因此在用内插方法计算中间温度时，必须采用相应温度范围内 的灵敏度值。
〖实验二十三〗
高温超导材料特性测试和低温温度计
〖目的要求〗
1、了解高临界温度超导材料的基本特性及其测试方法； 2、了解金属和半导体 P-N 结的伏安特性随温度的变化以及温差电效应； 3、 学习几种低温温度计的比对和使用方法， 以及低温温度控制的简便方法。
临界温度的测量方法是什么？
临界温度的测量方法是什么？现代科学技术的发展为我们提供了测量临界温度的精确方法。
临界温度的测量是为了研究物质在临界点附近的特性和行为，对于理解物质的相变过程和性质具有重要意义。
下面将介绍几种常用的临界温度测量方法。
一、电阻法测量电阻法是一种常见的测量材料临界温度的方法。
在实验中，可以利用材料的电阻随温度变化的特性，通过测量电阻随温度的变化曲线来确定临界温度。
这种方法的优点是简单易行，测量误差相对较小，适用于多种材料的测量。
然而，由于电阻测量受到环境条件和电源稳定性的影响，需要进行一定的校准和修正。
二、三棱镜法测量三棱镜法是通过光的折射特性来测量临界温度的一种方法。
实验中，将待测物质放在一个封闭的三棱镜内，利用光的折射角随温度变化的规律，通过测量折射角的变化来确定临界温度。
这种方法的优点是测量精度较高，适用于透明材料的临界温度测量。
但需要注意，由于三棱镜本身的材料和形状会对实验结果产生影响，因此需要进行修正。
三、压力法测量压力法是利用物质的密度随温度变化的特性来测量临界温度的一种方法。
实验中，通过改变物质的压力和温度，观察物质密度的变化，从而确定临界温度。
这种方法适用于多种材料的测量，可以获得较为准确的临界温度值。
但需要注意，由于实验中压力、温度和密度的相互影响，需要进行一定的数据处理和拟合。
四、超导法测量超导法是一种测量超导材料临界温度的常用方法。
超导材料在低温下具有很强的电导性能，而在临界温度附近会出现超导转变，电阻突然变为零。
利用超导材料临界温度的这种特性，可以通过测量材料的电阻来确定临界温度。
超导法具有高精度、无需修正和校准等优点，适用于超导材料的临界温度测量。
综上所述，测量临界温度的方法有电阻法、三棱镜法、压力法和超导法等。
不同方法适用于不同材料和实验条件，选择合适的测量方法对于获得准确的临界温度值非常重要。
随着科技的不断进步，我们相信将会有更多更精确的临界温度测量方法被提出，为我们的科学研究和工程应用提供更有效的支持。
超导材料的表征与性能测试方法
超导材料的表征与性能测试方法引言超导材料是一种在低温下电阻为零的材料，具有极高的电导率和磁通排斥效应。
它们在能源传输、磁共振成像和量子计算等领域具有广泛的应用潜力。
为了充分发挥超导材料的优势，准确而全面地表征其性能是至关重要的。
本文将介绍超导材料的表征方法和性能测试技术。
一、晶体结构表征超导材料的晶体结构对其超导性能起着重要的影响。
晶体结构表征是了解超导材料基本性质的第一步。
其中最常用的方法是X射线衍射技术。
通过将单晶样品暴露在X射线束中，可以得到样品的衍射图案，进而确定晶体结构的空间群、晶格常数和原子位置等信息。
此外，透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）也可用于观察材料的晶体结构。
二、物理性质表征超导材料的物理性质表征是研究其超导机制和性能的关键。
以下介绍几种常用的物理性质表征方法。
1. 电阻测量电阻测量是确定超导材料的超导转变温度（临界温度）的常用方法。
通过在不同温度下测量材料的电阻，可以确定其临界温度。
超导材料在临界温度以下表现出零电阻的特性。
2. 磁化测量磁化测量是研究超导材料磁性和磁通行为的重要手段。
通过测量材料在外加磁场下的磁化强度，可以了解其磁通的进出和磁化行为。
常用的磁化测量方法包括振荡磁化测量和直流磁化测量。
3. 热容测量热容测量可以用于研究超导材料的热力学性质和相变行为。
通过测量材料在不同温度下的热容，可以确定其相变温度和相变热。
热容测量对于研究超导材料的相变机制和相变动力学具有重要意义。
三、性能测试方法超导材料的性能测试是评估其实际应用价值的关键环节。
以下介绍几种常用的性能测试方法。
1. 临界电流测量临界电流是超导材料在外加磁场下能够承受的最大电流。
通过测量材料在不同磁场下的临界电流，可以评估其电流承载能力和应用范围。
常用的临界电流测试方法包括四探针测量和交流磁化测量。
2. 超导磁体测试超导磁体是超导材料的重要应用之一。
通过测量超导磁体的磁场强度和磁场分布，可以评估其磁场稳定性和磁体性能。
实验二高温超导体的临界温度和临界电流的测量
实验二高温超导体的临界温度和临界电流的测量“超导态”,该现象称为“超导电性”．又如现在广泛应用的半导体,其基本特性的揭示是和电阻-温度关系的研究分不开的．而在低温测量中广泛应用的电阻温度计,完全是建立在对各种类型材料的电阻-温度关系研究的基础上的．实验目的１.掌握超导材料临界温度和临界电流测试原理和方法． 2.测量反映高温超导体基本特性．3.利用电磁测量的基本手段来研究高温超导体．仪器和用具低温装置包括真空玻璃杜瓦和测试探头,数字电压表2台分别为215214和位的数字电压表,铂电阻温度计或铜-康铜温差电偶,恒流源100mA,100Ω,直流稳压电源与标准电阻10Ω、1Ω,高温超导样品,铟丝,银引线或细漆包线,液氮,直流放大器．实验原理１.超导体的基本特性——零电阻现象和迈斯纳效应超导材料有两个不同于其他材料的最基本特性,即零电阻现象和完全抗磁性也称迈斯纳效应．零电阻现象是指具有超导电性的材料,当温度下降时,其电阻随温度下降发生缓慢的变化一种是金属性的材料,其电阻缓慢下降；一种是显示半导体性,其电阻缓慢升高,而当到达某一温度时,其电阻在很窄的温区内,从n R 急剧地变为零,超导体呈现零电阻现象．为描述电阻陡降的突变过程,可以定义如下几个特征温度：起始转变温度起始T 是指电阻随温度的变化偏离线性的温度；临界温度C T 是指电阻值下降到2/n R 时所对应的温度,零电阻温度0=R T 为电阻刚降至零时对应的温度,而把电阻变化1/10到9/10所对应的温度间隔定义为转变宽度T ∆式中0μ为真空磁导率,r μ为介质的相对磁导率,m x 为磁化率．当发生正常态到超导态的转变时,r μ由1变到零,或者说磁化率由近于零变到-1,从而使超导体内部B=0．如果把超导体材料作成线圈的芯子,则线圈自感L 和介质的磁导率的关系如下：式中n 为线圈单位长度的匝数,V 为线圈的体积,可见当发生超导转变时,磁导率r μ发生变化,线圈的电感量也变化．利用超导转变时,线圈电感量变化来测量临界温度的方法,称为电感法．１.临界电流当通过超导线的电流超过一定的数值后,超导态便被破坏,转变为正常态,该电流I c 称为超导体的临界电流．当电流超过一定值后,所以能引起超导态到正常态的转化,其根本原因是由于电流所产生的磁场自场超过临界磁场引起的．各超导体临界电流的大小,除和超导材料组成和结构有关外,对同一种超导材料而言,与其截面积的大小和形状有关．２.测量方法及参考方案]3[所附分度值表．如用铜-康铜温差电偶,则必须利用铂电阻温度计在所使用的温区即77K~室温对铜-康铜温差电偶进行定标．通过样品的电流在毫安量级．本实验所用的高温超导样品是采用烧结工艺制备的多晶超导块材料,其结构式为Yba 2Cu 3O 7-δ,式中δ为与超导样品氧含量有关的系数,样品的转变温度约为92K 左右,由于该样品无法用焊接法直接引出引线,四引线发的四根引线是用铟丝将细银丝粘压在高温超导样品表面,然后再焊在接线片上．所有引线均由德银管引出与德银管上端的接线插座相连,并由接头接到测量电路．C T 装置的示意图若采用磁测量法测转变温度,可参阅本实验后所附参考文献,自己组装测量和调试测量装置．在科研工作中,由于研究工作的需要,往往要根据或参考别人的文献,并根据自己所需解决的问题和仪器设备条件,加以适当的改进,实现测量,这也是科研能力的训练．在以上测试中由于要用到低温容器与液氮,使用中必须注意遵守下列安全规则：１.所有盛放在低温液氮的容器都必须留有供蒸发气体逸出的孔道,以免容器内压力过大引起事故．２.液氮灌入玻璃杜瓦时,应缓慢灌入,避免骤冷引起杜瓦的破裂．灌注液氮采用专用液氮灌注器．３.实验中注意不要让液氮触及裸露的皮肤特别是眼睛,以免造成严重的冻伤．４.使用液氮时,室内应保持空气通畅,防止液氮的大量蒸发造成室内缺氧．因为氧含量低于14%~15%,会引起人的昏厥．实验内容1.高温超导样品的准备本实验提供的高温超导样品,是用一般陶瓷烧结工艺制备的,先按照1：2：3的理想配比,将氧化钇、氧化铜和碳酸钡的分析纯粉末混合,然后经过研磨、预烧、压片和烧结等工艺制成直径为12mm 、厚度为1mm 的超导圆片,结构式为Yba 2Cu 3O 7-δ．经切割后成为2mm ×1mm 截面的条形试样．粘压引线的方法如下：把从铟丝上切割下的铟粒新鲜面用削尖的竹简压贴在试样的表面,银引线的一端置于压贴好的新鲜铟面上,上端再用新鲜的铟粒面压贴固定,这样可形成良好的欧姆接触．可用万用表检查接点是否良好．2.用四引线法测量高温超导样品的临界温度,求出几个特征温度．根据提供的测试仪器和设备,决定测量方案和测试线路,选择测量参数和操作步骤,完成测量．3.测量所提供样品的临界电流,计算临界电流密度．4.参阅参考文献,用磁测量法测量临界温度,同学也可根据迈斯纳效应的特点,设计其他观察研究迈斯纳效应的实验方法．参考文献1.真空玻璃杜瓦；2.德银管；3.外套筒；4.超导样品；5.恒温紫铜块；6.液氮；7.铂电阻温度计；8.接线1章立源等．超导物理．北京：电子工业出版社,2贾起民,郑永令．电磁学下册．上海：复旦大学出版社,——1903戴乐山．温度计量．北京：中国计量出版社,——1904吕斯骅,朱印康．近代物理实验技术．北京：高等教育出版社,5俞永勤等．频率法在高温超导体中的应用．低温与超导,1989,174：39——42。
4.4 高临界温度超导体临界温度的电阻测量法
实验4. 4 高临界温度超导体临界温度的电阻测量法一、引言早在1911年荷兰物理学家卡麦林·翁纳斯（Kamerlingh-Onnes）发现，将水银冷却到稍低于4.2K时，其电阻急剧地下降到零。
他认为，这种电阻突然消失的现象，是由于物质转变到了一种新的状态，并将此以零电阻为特征的金属态，命名为超导态。
1933年迈斯纳（Meissnner）和奥森菲尔德（Ochsenfeld）发现超导电性的另一特性：超导态时磁通密度为零或叫完全抗磁性，即Meissnner效应。
电阻为零及完全抗磁性是超导电性的两个最基本的特性。
超导体从具有一定电阻的正常态，转变为电阻为零的超导态时，所处的温度叫做临界温度，常用T c表示。
直至1986年以前，人们经过７０多年的努力才获得了最高临界温度为23K的Nb3Ge超导材料。
1986年4月，Bednorz和Müller创造性地提出了在Ba-La-Cu-O 系化合物中存在高T c超导的可能性。
1987年初，中国科学院物理研究所赵忠贤等在这类氧化物中发现了T c=48K的超导电性。
同年2月份，美籍华裔科学家朱经武在Y-Ba-Cu-O系中发现了T c=90K的超导电性。
这些发现使人们梦寐以求的高温超导体变成了现实的材料，可以说这是科学史上又一次重大的突破。
其后，在1988年1月，日本科学家Hirashi Maeda 报道研制出临界温度为106K的Bi-Sr-Ca-Cu-O系新型高温超导体。
同年2月，美国阿肯萨斯大学的Allen Hermann和Z. Z. Sheng等发现了临界温度为106K的Tl-Ba-Ca-Cu-O系超导体。
一个月后，IBM的Almaden又将这种体系超导体的临界温度提高到了125K。
1989年5月，中国科技大学的刘宏宝等通过用Pb和Sb对Bi的部分取代，使Bi-Sr-Ca-Cu-O 系超导材料的临界温度提高到了130K。
这是迄今所报道的最高的临界温度。
超导临界温度测量
超导临界温度测量YBCO
报告人：柴天骄
合作人：高雪键
指导老师：姚红英
仪器与原理•铂电阻温度计
•液氮
•圆铜套
•用已知电阻温度关系
的材料测量未知电阻
温度关系的材料
原始数据
转变宽度起始温度阻值
转变宽度
温度与电阻
临界温度转变宽度3.15K 3.90K
为什么超导态到正常态不是突变？•高温超导材料
▫转变宽度
•金属、合金
▫临界温度
为什么升温降温曲线不重合？
转变宽度
3.15K
3.90K
为什么测量临界温度采用升温？
转变宽度
3.15K
3.90K
为什么用四引线法？
谢谢！
•参考文献
▫陆果, 陈凯旋, 薛立新. 高温超导材料特性测试装置.
物理实验, 2001.
▫吴平. 高Tc超导材料YBCO临界温度测量方法. 大学
物理实验, 2006.
▫张海燕. 超导材料临界温度的测量. 广东工学院学报, 1987.。
超导材料的性能测试与评估方法介绍
超导材料的性能测试与评估方法介绍超导材料是一类具有极低电阻和完全排斥磁场的材料，具有巨大的应用潜力。
然而，要实现超导材料的实际应用，需要对其性能进行全面的测试和评估。
本文将介绍超导材料的性能测试和评估方法，以帮助读者更好地了解和应用这些材料。
首先，超导材料的关键性能指标是临界温度和临界电流密度。
临界温度是指材料转变为超导态的临界温度，通常以Kelvin（K）为单位。
临界电流密度是指在超导态下，材料能够承受的最大电流密度，通常以Ampere per square meter（A/m²）为单位。
这两个指标直接影响超导材料的应用范围和性能。
为了测试超导材料的临界温度，常用的方法是四探针测量法。
该方法通过在样品上施加电流，然后测量样品的电压来确定临界温度。
通过改变施加的电流大小和测量的温度范围，可以得到超导材料的临界温度。
此外，还可以使用磁化率测量法来确定临界温度。
该方法通过测量材料的磁化率随温度的变化来确定临界温度。
除了临界温度，超导材料的临界电流密度也是一个重要的性能指标。
为了测试超导材料的临界电流密度，常用的方法是四探针测量法和交流Susceptibility法。
四探针测量法通过在样品上施加交流电流，并测量样品上的电压来确定临界电流密度。
交流Susceptibility法则通过测量样品的交流磁化率来确定临界电流密度。
除了临界温度和临界电流密度，超导材料的磁场响应也是一个重要的性能指标。
超导材料在外加磁场下会出现磁滞效应和Meissner效应。
磁滞效应是指在超导材料中，当外加磁场达到一定临界值时，材料会发生磁通的逐渐进入和退出，导致磁滞损耗。
Meissner效应是指在超导材料中，当外加磁场小于临界磁场时，材料会完全排斥磁场，形成一个磁场自由区域。
通过测量超导材料的磁滞回线和Meissner效应，可以评估材料对外磁场的响应能力。
此外，超导材料的微观结构和晶体结构也对其性能产生重要影响。
为了评估超导材料的微观结构和晶体结构，可以使用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等技术。
超导材料的超导临界温度测量方法
超导材料的超导临界温度测量方法引言超导材料是一类具有特殊电性质的材料，其在低温下可以表现出无电阻和完全排斥磁场的特性。
超导材料的超导临界温度是指材料在一定压力下开始表现出超导性质的温度阈值。
测量超导临界温度对于研究超导材料的性质和应用具有重要意义。
本文将介绍几种常见的超导临界温度测量方法。
一、电阻法电阻法是最常用的测量超导临界温度的方法之一。
其基本原理是通过测量超导材料的电阻随温度的变化来确定超导临界温度。
在超导临界温度以下，超导材料的电阻几乎为零，而在超导临界温度以上，电阻会急剧增加。
因此，通过绘制电阻与温度的关系曲线，可以确定超导临界温度。
二、磁化率法磁化率法是另一种常用的测量超导临界温度的方法。
磁化率是指材料对磁场的响应程度，可以通过测量材料在不同温度下的磁化强度来确定超导临界温度。
在超导临界温度以下，材料的磁化率会突然变为负值，而在超导临界温度以上，磁化率会逐渐趋近于零。
通过绘制磁化率与温度的关系曲线，可以确定超导临界温度。
三、热容法热容法是一种测量超导临界温度的间接方法。
其基本原理是通过测量超导材料在不同温度下的热容来确定超导临界温度。
在超导临界温度以下，材料的热容会出现明显的跳跃，而在超导临界温度以上，热容会逐渐趋近于常数。
通过绘制热容与温度的关系曲线，可以确定超导临界温度。
四、霍尔效应法霍尔效应法是一种测量超导临界温度的非常规方法。
其基本原理是通过测量超导材料在不同温度下的霍尔电压来确定超导临界温度。
在超导临界温度以下，材料的霍尔电压会急剧减小，而在超导临界温度以上，霍尔电压会逐渐趋近于零。
通过绘制霍尔电压与温度的关系曲线，可以确定超导临界温度。
五、磁滞回线法磁滞回线法是一种测量超导临界温度的直观方法。
其基本原理是通过测量超导材料在不同温度下的磁滞回线来确定超导临界温度。
在超导临界温度以下，材料的磁滞回线会变得非常窄，而在超导临界温度以上，磁滞回线会逐渐变宽。
通过观察磁滞回线的变化，可以确定超导临界温度。
超导材料的电学性能测试方法
超导材料的电学性能测试方法超导材料是一类具有非常低电阻的材料，能够在低温下实现电流的无阻碍传输。
这种特殊的电学性能使得超导材料在能源传输、磁场应用和量子计算等领域具有巨大的潜力。
然而，为了实现超导材料的应用，我们首先需要准确地测试和评估其电学性能。
本文将介绍几种常见的超导材料电学性能测试方法，并探讨它们的原理和应用。
一、电阻率测量电阻率是评估超导材料电学性能的重要指标之一。
电阻率测量方法可以通过四探针法、交流电桥法和霍尔效应等多种方式进行。
四探针法是一种常用的电阻率测量方法。
它利用四个电极分别施加电压和测量电流，通过测量电流和电压之间的关系来计算电阻率。
这种方法可以排除电极接触电阻对测量结果的影响，提高测试的准确性。
交流电桥法是另一种常见的电阻率测量方法。
它利用交流电桥的平衡条件来测量电阻率。
通过调节电桥上的电阻和电容，使得电桥平衡，即电桥两侧电压相等。
通过测量电桥平衡时的电容和电阻值，可以计算出样品的电阻率。
霍尔效应测量方法则主要用于测量材料的电导率和载流子浓度。
霍尔效应是指当一个电流通过垂直于磁场的材料时，会在材料中产生横向的电场。
通过测量这个横向电场和施加的电流，可以计算出材料的电导率和载流子浓度。
二、临界温度测量超导材料的临界温度是指材料从超导态转变为正常导体态的温度。
临界温度是评估超导材料性能的重要指标之一。
目前常用的临界温度测量方法主要包括电阻率测量法和磁化率测量法。
电阻率测量法通过测量超导材料的电阻率随温度变化的情况来确定临界温度。
在超导态下，材料的电阻率非常低，而在临界温度以上，电阻率会迅速增加。
通过测量电阻率-温度曲线的变化，可以准确地确定临界温度。
磁化率测量法则是通过测量超导材料在外加磁场下的磁化率来确定临界温度。
在超导态下，材料对外加磁场的磁化率为零，而在临界温度以上，磁化率会突然增加。
通过测量磁化率-温度曲线的变化，可以确定临界温度。
三、超导电流测量超导材料的超导电流是指在超导态下能够通过材料的最大电流。
超导体的测量方法与技巧
超导体的测量方法与技巧超导体是一种特殊的材料，具有零电阻和完全抗磁性的特性。
它在科学研究和工业应用中具有广泛的用途，如能源传输、磁共振成像和高速计算等领域。
然而，要准确测量和控制超导体的性能是一项具有挑战性的任务。
本文将介绍一些常用的超导体测量方法和技巧，帮助读者更好地理解和应用超导体。
一、电阻测量方法超导体的最显著特性之一是其零电阻。
因此，要测量超导体的电阻，需要采用一些特殊的方法。
常用的电阻测量方法包括四探针法和交流电阻测量法。
四探针法是一种常用的电阻测量方法，它利用四个电极分别施加电流和测量电压来测量材料的电阻。
这种方法可以排除接触电阻对测量结果的影响，提供准确的电阻值。
交流电阻测量法则是通过施加交流电源来测量超导体的电阻。
这种方法可以避免直流电流对超导体的破坏，并且在高频范围内提供准确的电阻测量结果。
二、磁场测量方法超导体的抗磁性是其另一个重要特性。
要测量超导体的磁场，可以采用霍尔效应和磁力计等方法。
霍尔效应是一种基于洛伦兹力的测量方法，它通过测量电流通过超导体时产生的霍尔电压来确定磁场的大小。
这种方法可以提供准确的磁场测量结果。
磁力计是一种常用的磁场测量仪器，它通过测量磁场对磁力计产生的力来确定磁场的大小。
这种方法可以在不同的磁场强度下提供准确的磁场测量结果。
三、临界温度测量方法超导体的临界温度是指超导态和正常态之间的转变温度。
要测量超导体的临界温度，可以采用电阻测量和磁化测量等方法。
电阻测量方法是一种常用的临界温度测量方法，它通过测量超导体的电阻随温度变化的曲线来确定临界温度。
这种方法可以提供准确的临界温度测量结果。
磁化测量方法是一种基于超导体磁化率变化的测量方法，它通过测量超导体在不同温度下的磁化率来确定临界温度。
这种方法可以在不同的磁场强度下提供准确的临界温度测量结果。
四、超导体性能的控制技巧除了测量超导体的性能，控制超导体的性能也是非常重要的。
以下是一些常用的超导体性能控制技巧。
超导体材料电阻率随温度改变规律探究与解释
超导体材料电阻率随温度改变规律探究与解释超导体是指在低温下具有零电阻的材料，其具有重要的应用价值，如磁悬浮列车、磁共振成像等。
了解超导体材料电阻率随温度改变的规律对于科学研究和应用开发具有重要意义。
本文将探究超导体材料电阻率随温度变化的规律，并对其进行解释。
首先，我们需要理解超导体的基本概念。
超导体是指在低温下，当电流通过材料时，材料内部没有电阻产生。
这是由于超导体材料中的电子形成了一种特殊的状态，称为库珀对。
库珀对是一对具有相反自旋的电子，它们可以在材料中无阻力地流动，导致电阻率为零。
在超导体材料中，电阻率随温度的变化遵循“临界温度”的概念。
当温度低于超导体的临界温度时，电阻率为零；而当温度高于临界温度时，电阻率则恢复为正常导体的水平，即有阻力产生。
超导体材料的临界温度取决于多种因素，包括材料的化学成分和结构等。
一般来说，超导体材料的临界温度较低，通常在几个开尔文（K）的温度范围内。
然而，随着技术的不断发展，科学家们已经发现了一类高温超导体，其临界温度可以高达几十、甚至上百开尔文。
对于超导体材料的电阻率随温度变化的详细规律，我们需要引入超导理论。
超导理论通过描述材料的电子行为和库珀对的形成来解释超导现象。
根据超导理论，超导体的电阻率可由两个重要参数来确定：超导能隙和库珀对密度。
超导能隙是指在超导态下，电子必须克服的最小能量差，才能从低能态散射到高能态。
它的出现使得低能态的电子无法被散射到高能态，从而达到了零电阻的状态。
超导能隙的大小与临界温度有关，一般来说，临界温度越高，超导能隙越大。
另一个重要的参数是库珀对密度。
库珀对密度是指单位体积内库珀对的数量。
库珀对的形成需要电子之间出现配对，这要求材料中存在某种相互作用。
当温度较低时，库珀对密度较高，导致临界温度降低。
超导体材料的电阻率与温度的关系可以通过一个简单的方程来表示：R(T) = R₀(1-（T/Tc）^n)，其中R(T)表示温度为T 时的电阻率，R₀为临界温度Tc时的电阻率，n为一个指数，与超导材料的性质相关。
超导材料的超导临界电流测量与分析技巧
超导材料的超导临界电流测量与分析技巧引言超导材料是一种在低温下具有零电阻和完全磁场排斥效应的材料。
超导临界电流是指在超导材料中通过的最大电流，超过该电流将导致材料失去超导性能。
因此，准确测量和分析超导临界电流对于超导材料的应用和研究具有重要意义。
本文将介绍超导临界电流的测量方法和分析技巧。
一、超导临界电流的测量方法1. 传统四探针法传统的四探针法是最常用的测量超导临界电流的方法。
该方法利用四个电极探针分别接触超导材料，通过测量电压和电流之间的关系来确定超导临界电流。
然而，由于传统四探针法需要直接接触材料表面，可能会对材料产生损伤，因此在某些应用中并不适用。
2. 磁滞环测量法磁滞环测量法是另一种常用的测量超导临界电流的方法。
该方法利用超导材料在外加磁场下的磁化行为来确定超导临界电流。
通过测量磁滞环的面积和形状，可以得到超导临界电流的信息。
磁滞环测量法具有非接触性和无损伤性的特点，适用于对材料进行长时间的稳态测量。
3. 激励磁场测量法激励磁场测量法是一种基于激励磁场对超导材料的影响来测量超导临界电流的方法。
该方法通过在超导材料周围施加激励磁场，并测量材料对激励磁场的响应来确定超导临界电流。
激励磁场测量法可以在非常低的磁场下进行测量，并且对材料的损伤较小。
二、超导临界电流的分析技巧1. 温度依赖性分析超导临界电流的温度依赖性是研究超导材料性能的重要指标之一。
通过在不同温度下测量超导临界电流，可以得到超导材料的临界温度和温度依赖性。
一般来说，超导临界电流随温度的升高而减小，这是由于热激发导致的超导电子对的破坏。
温度依赖性分析可以帮助研究人员了解超导材料的热稳定性和应用温度范围。
2. 磁场依赖性分析超导临界电流的磁场依赖性也是研究超导材料性能的重要指标之一。
通过在不同磁场下测量超导临界电流，可以得到超导材料的临界磁场和磁场依赖性。
一般来说，超导临界电流随磁场的增加而减小，这是由于磁场对超导电子对的限制作用。
高中物理实验测量物质的导电性与超导的实验方法
高中物理实验测量物质的导电性与超导的实验方法物质的导电性是物理学中一个重要的概念，它描述了物质对电流的传导能力。
而超导是一种引人注目的现象，指的是在极低温度下某些特定物质的电阻消失的现象。
本文将讨论高中物理实验中测量物质的导电性以及超导的实验方法。
实验材料和仪器为了测量物质的导电性和观察超导现象，我们需要准备以下材料和仪器：1. 导体样品：可以选择铜线、铝箔等常见的导体材料，也可以使用不同种类的溶液等其他导体。
2. 绝缘材料：为了防止导体之间发生短路现象，需要准备绝缘胶带、绝缘支架等。
3. 电源：提供恒定电流的直流电源或交流电源。
4. 安全措施：必要时，佩戴护目镜和手套等安全装备。
5. 测量仪器：包括电流表、电压表、电阻计、导线等。
物质导电性的实验方法1. 测量导体的电阻：（1）将所选导体样品的两端接上电源，设置适当的电流。
（2）使用电阻计测量导体的电阻值，并记录。
（3）重复以上步骤，改变电流值和导体材料，观察电阻值的变化。
2. 测量导体之间的电导率：（1）将不同的导体材料分别连接成电路，确保电路的连线正确。
（2）通过电流表测量电路中的电流值。
（3）通过电压表测量电路中的电压值。
（4）根据欧姆定律，计算导体之间的电导率。
3. 测量物质的电阻温度特性：（1）选取一个导体样品，并制作成恒定截面积的细线。
（2）通过电源提供电流，并通过电压表测量电压。
（3）通过改变电流值和记录电压值，得出导体的电阻随温度变化的关系。
超导的实验方法1. 冷却物质：超导材料通常需要在极低温度下进行实验。
可以使用液氮或液氦等冷却材料将样品冷却到超导转变温度以下。
2. 观察电阻变化：使用电压表和电流表测量超导样品的电阻值，并记录下来。
在样品被完全冷却之后，观察电阻值是否消失或变为零，以确定超导的存在。
3. 测量超导临界温度：通过逐渐升高样品的温度，观察电阻值恢复的温度。
该温度被称为超导材料的临界温度，超过该温度，超导现象将不再出现。
如何正确进行超导体的制备
如何正确进行超导体的制备超导体是一种具有零电阻和完全磁场排斥的材料，其独特的物理性质使其在科学研究和工业应用中具有广泛的潜力。
然而，要正确进行超导体的制备并不容易，需要精确的实验条件和复杂的工艺流程。
本文将探讨如何正确进行超导体的制备，并重点介绍超导体的材料选择、样品制备和性能测试等方面的内容。
一、超导体的材料选择超导体的材料选择是制备成功的关键之一。
目前，常见的超导体材料主要包括低温超导体和高温超导体两大类。
低温超导体通常是指在低于临界温度（一般为几十开尔文以下）时表现出超导性的材料，如铅、铝等。
而高温超导体则是指在相对较高的温度下（一般为几十开尔文至几百开尔文）表现出超导性的材料，如铜氧化物和铁基超导体等。
在选择超导体材料时，需要考虑其超导临界温度、临界电流密度、磁场响应等性能指标。
一般而言，超导临界温度越高、临界电流密度越大、磁场响应越强的材料更具应用潜力。
此外，还要考虑材料的制备成本、稳定性等因素。
因此，在超导体制备过程中，需要根据具体应用需求和实验条件选择合适的超导体材料。
二、样品制备超导体的样品制备是超导体制备过程中的关键环节。
样品制备的质量和工艺对最终超导体的性能有着重要影响。
以下将介绍几种常见的超导体样品制备方法。
1. 固相反应法固相反应法是最常用的制备超导体样品的方法之一。
该方法通常通过将超导体元素或化合物粉末按一定比例混合，并在高温下进行烧结或热处理，使其发生化学反应形成超导体样品。
这种方法制备的样品通常具有较高的纯度和均匀性。
2. 溶液法溶液法是一种制备超导体薄膜的常用方法。
该方法通常通过将超导体材料的前驱体（如金属盐溶液、有机金属化合物溶液等）溶解在适当的溶剂中，然后通过旋涂、溅射、蒸镀等方法将溶液均匀涂覆在基底上，最后经过热处理形成超导体薄膜。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种制备超导体薄膜和纤维的常用方法。
该方法通常通过在高温下将超导体材料的前驱体蒸发或分解，使其在基底上沉积形成超导体薄膜或纤维。
实验报告高温超导材料临界转变温度的测定
當温超导材料临界转变温度的测走一.实验目的1.通过对氧化物超导材料的临界温度兀两种方法的测定，加深理解超导体的两个基本特性；2.了解低温技术在实验中的应用；3.了解儿种低温温度计的性能及Si二极管温度计的校正方法；4. 了解一种确定液氮液面位置的方法。
二.实验原理1.超导现象及临界参数1）零电阻现象电阻率温度关系象零电阻现象，如图2所示。
需要注意的是只有在直流情况下才有零电阻现象，而在交流情况下电阻不为零。
2）完全抗磁性当把超导体置于外加磁场中时，磁通不能穿透超导体，超导体内的磁感应强度始终保持为0, 超导体的这个特性称为迈斯纳效应。
注意：完全抗磁性不是说磁化强度M和外磁场方等于零，而仅仅是表示財二B / 4o超导体的零电阻现象与完全抗磁性的两个特性既相互独立乂有紧密的联系。
完全抗磁性不能由零电阻特性派生出来，但是零电阻特性却是迈斯纳效应的必要条件。
超导体的完全抗磁性是由其表面屏蔽电流产生的磁通密度在导体内部完全抵消了由外磁场引起的磁通密度，使其净磁通密度为零，它的状态是唯一确定的，从超导态到正常态的转变是可逆的。
3）临界磁场把磁场加到超导体上之后，一定数量的磁场能量用来建立屏蔽电流以抵消超导体的内部磁场。
当磁场达到某一定值时，它在能量上更有利于使样品返回正常态，允许磁场穿透，即破坏了超导电性。
致使超导体由超导态转变为正常态的磁场称为超导体的临界磁场，记为He.如果超导体内存在杂质和图4第I类超导体临界磁应力等，则在超导体不同处有不同的徒，因此转变将在一个很宽的磁随温度的变化关系场范围内完成，和定义乙样，通常我们把H二HJ2相应的磁场叫临界磁场。
4）临界电流密度实验发现当对超导体通以电流时，无阻的超流态要受到电流大小的限制，当电流达到某一临界值乙后，超导体将恢复到正常态。
对大多数超导金属，正常态的恢复是突变的。
我们称这个电流值为临界电流乙，相应的电流密度为临界电流密度夭。
对超导合金、化合物及高温超导体，电阻的恢复不是突变，而是随电流的增加渐变到正常电阻几。
高温超导材料临界转变温度的测定
高温超导材料临界转变温度的测定1911 年荷兰物理学家卡默林⋅翁纳斯(Kamerling Onnes)首次发现了超导电性。
这以后，科学家们在超导物理及材料探索两方面进行了大量的工作。
二十世纪五十年代BCS 超导微观理论的提出，解决了超导微观机理的问题。
二十世纪六十年代初，强磁场超导材料的研制成功和约瑟夫森效应的发现，使超导电技术在强场、超导电子学以及某些物理量的精密测量等实际应用中得到迅速发展。
1986 年瑞士物理学家缪勒(Karl Alex Muller)等人首先发现La-Ba-Cu-O 系氧化物材料中存在的高温超导电性，世界各界科学家在几个月的时间内相继取得重大突破，研制出临界温度高于 90K 的Y-Ba-Cu-O （也称YBCO ）系氧化物超导体。
1988 年初又研制出不含稀土元素的Bi 系和Tl 系氧化物超导体，后者的超导完全转变温度达125K 。
超导研究领域的一系列最新进展，特别是大面积高温超导薄膜和临界电流密度高于105A/cm 2 Bi 系超导带材的成功制备，为超导技术在各方面的应用开辟了十分广阔的前景。
测量超导体的基本性能是超导研究工作的重要环节，临界转变温度Tc 的高低则是超导材料性能良好与否的重要判据，因此Tc 的测量是超导研究工作者的必备手段。
一、实验目的1．通过对氧化物超导材料的临界温度Tc 两种方法的测定，加深理解超导体的两个基本特性；2．了解低温技术在实验中的应用 3. 了解几种低温温度计的性能及Si 二极管温度计的校正方法；4．了解一种确定液氮液面位置的方法。
二、实验原理1．超导现象及临界参数1）零电阻现象我们知道，金属的电阻是由晶格上原子的热振动（声子）以及杂质原子对电子的散射造成的。
在低温时，一般金属（非超导材料）总具有一定的电阻，如图3-6-1所示，其电阻率ρ与温度T 的关系可表示为：50AT ρρ=+ (3.6.1)式中ρ0是T ＝0K 时的电阻率，称剩余电阻率，它与金属的纯度和晶格的完整性有关，对于实际的金属，其内部总是存在杂质和缺陷，因此，即使使温度趋于绝对零度时，也总存在ρ0。
超导材料电阻率
超导材料电阻率1. 引言超导材料是一类在低温下具有零电阻和完全磁场排斥的材料。
超导材料的电阻率是衡量其超导性能的重要指标之一。
本文将介绍超导材料的电阻率的定义、测量方法、影响因素以及一些常见的超导材料的电阻率数值。
2. 定义电阻率（ρ）是描述材料阻碍电流通过的程度的物理量。
在超导材料中，由于零电阻的特性，电阻率为零。
3. 测量方法由于超导材料的电阻率为零，传统的电阻测量方法无法应用于超导材料。
因此，测量超导材料的电阻率需要采用其他方法。
3.1 临界电流法临界电流法是一种常用的测量超导材料电阻率的方法。
该方法通过在超导材料中加入外加电流，观察电流的变化来推导出电阻率。
当外加电流超过一定临界值时，超导材料会失去超导性，电阻率会出现有限的非零值。
3.2 交流磁化率法交流磁化率法是另一种常用的测量超导材料电阻率的方法。
该方法通过在超导材料中施加交变磁场，观察材料的磁化行为来推导出电阻率。
当磁场频率足够高时，材料的磁化行为会受到电阻率的影响而发生变化。
4. 影响因素超导材料的电阻率受到多种因素的影响，包括温度、磁场、材料纯度等。
4.1 温度超导材料的电阻率随温度的变化而变化。
在超导临界温度以下，电阻率为零；而在超导临界温度以上，电阻率会逐渐增大。
4.2 磁场磁场对超导材料的电阻率也有影响。
在零外磁场下，超导材料的电阻率为零；而在外磁场存在时，超导材料的电阻率会增加。
4.3 材料纯度材料的纯度对超导材料的电阻率有很大影响。
杂质和缺陷会破坏超导材料的超导性，从而使电阻率增加。
5. 超导材料的电阻率数值以下列举了一些常见的超导材料的电阻率数值：•铜氧化物超导体（YBCO）：电阻率为零•铅超导体（Pb）：电阻率为零•铟钴铜氧化物超导体（Tl-1223）：电阻率为零•铜钛氧化物超导体（Bi-2212）：电阻率为零•铁基超导体（Fe-based）：电阻率为零6. 结论超导材料的电阻率是衡量其超导性能的重要指标之一。
本文介绍了超导材料电阻率的定义、测量方法、影响因素以及一些常见的超导材料的电阻率数值。
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高临界温度超导体临界温度的电阻测量法实验目的：1．利用动态法测量高临界温度氧化物超导材料的电阻率随温度的变化关系。
2．通过实验掌握利用液氮容器内的低温空间改变氧化物超导材料温度、测温及控温的原理和方法。
3．学习利用四端子法测量超导材料电阻和热电势的消除等基本实验方法以及实验结果的分析与处理。
4．选用稳态法测量临界温度氧化物超导材料的电阻率随温度的变化关系并与动态进行比较。
实验仪器：１．低温恒温器实验用的恒温器如图1所示，均温块１是一块经过加工的紫铜块，利用其良好的导热性能来取得较好的温度均匀区，使固定在均温块上的样品和温度计的温度趋于一致。
铜套２的作用是使样品与外部环境隔离，减小样品温度波动。
提拉杆３采用低热导的不锈钢管以减少对均温块的漏热，经过定标的铂电阻温度计４及加热器５与均温块之间既保持良好的热接触又保持可靠的电绝缘。
图1 低温恒温器图图2 高Tc超导体电阻——温度特性测量仪工作原理示意图２．测量仪器它由安装了样品的低温恒温器，测温、控温仪器，数据采集、传输和处理系统以及电脑组成，既可进行动态法实时测量，也可进行稳态法测量。
动态法测量时可分别进行不同电流方向的升温和降温测量，以观察和检测因样品和温度计之间的动态温差造成的测量误差以及样品及测量回路热电势给测量带来的影响。
动态测量数据经测量仪器处理后直接进入电脑Ｘ-Ｙ记录仪显示、处理或打印输出。
实验原理：1.临界温度T C的定义及其规定超导体具有零电阻效应，通常把外部条件（磁场、电流、应力等）维持在足够低值时电阻突然变为零的温度称为超导临界温度。
实验表明，超导材料发生正常→超导转变时，电阻的变化是在一定的温度间隔中发生，而不是突然变为零的，如图3所示。
起始温度Ts（Onset Point）为R—T曲线开始偏离线性所对应的温度；中点温度Tm（mid Point）为电阻下降至起始温度电阻Rs的一半时的温度；零电阻温度Ｔ为电阻降至零时的温度。
而转变宽度ΔT定义为Rs下降到90％及10％所对应的温度间隔。
对于高Tc氧化物超导体，由于其转变宽度ΔＴ较宽，目前发表的文章中一般均给出零电阻温度T（R＝0）的数值，有时甚至同时给出上述的起始温度、中点温度及零电阻温度。
而所谓零电阻在测量中总是与测量仪表的精度、样品的几何形状及尺寸、电极间的距离以及流过样品的电流大小等因素有关，因而零电阻温度也与上述诸因素有关。
2.样品电极的制作目前所研制的高Tc氧化物超导材料多为质地松脆的陶瓷材料，即使是精心制作的电极，电极与材料间的接触电阻也常达零点几欧姆，这与零电阻的测量要求显然是不符合的。
为消除接触电阻对测量的影响，常采用图4所示的四端子法。
两根电流引线与直流恒流电源相连，两根电压引线连至数字电压表或经数据放大器放大后接至Ｘ-Ｙ记录仪，用来检测样品的电压。
按此接法，电流引线电阻及电极1、4与样品的接触电阻与2、3端的电压测量无关。
2、3两电极与样品间存在接触电阻，通向电压表的引线也存在电阻，但是由于电压测量回路的高输入阻抗特性，吸收电流极小，因此能避免引线和接触电阻给测量带来的影响。
按此法测得电极2、3端的电压除以流过样品的电流，即为样品电极2、3端间的电阻。
3.普通恒温器控温法利用一般绝热的恒温器内的电加热器的加热功率来平衡液池冷量，从而控制恒温器的温度稳定在某个所需的中间温度上。
改变加热功率，可使平衡温度升高或降低。
由于样品及温度计都安置在恒温器内并保持良好的热接触，因而样品的温度可以严格控制并被测量。
这样控温方式的优点是控温精度较高，温度的均匀性较好，温度的稳定时间长。
4.热电势及其消除用四端子法测量样品在低温下的电阻时常会发现，即使没有电流流过样品，电压端也常能测量到几微伏至几十微伏的电压降。
而对于高Tc超导样品，能检测到的电阻常在10－5～10－1Ω之间，测量电流通常取1至100mA左右，取更大的电流将对测量结果有影响。
据此换算，由于电流流过样品而在电压引线端产生的电压降只在10－2～103μＶ之间，因而热电势对测量的影响很大，若不采取有效的测量方法予以消除，有时会将良好的超导样品误作非超导材料，造成错误的判断。
（1）对于动态测量。
应将样品制得薄而平坦。
样品的电极引线尽量采用直径较细的导线，例如直径小于0.1mm的铜线。
电极引线与均温块之间要建立较好的热接触，以避免外界热量经电极引线流向样品。
同时样品与均温块之间用导热良好的导电银浆粘接，以减少热弛豫带来的误差。
另一方面，温度计的响应时间要尽可能小，与均温块的热接触要良好，测量中温度变化应该相对地较缓慢。
对于动态测量中电阻不能下降到零的样品，不能轻易得出该样品不超导的结论，而应该在液氮温度附近，通过后面所述的电流换向法或通断法检查。
（2）对于稳态测量。
当恒温器上的温度计达到平衡值时，应观察样品两侧电压电极间的电压降及叠加的热电势值是否趋向稳定，稳定后可以采用如下方法。
①电流换向法：将恒流电源的电流Ｉ反向，分别得到电压测量值ＵA、ＵB，则超导材料测电压电极间的电阻为(4．4-3）②电流通断法：切断恒流电源的电流，此时测电压电极间量到的电压即是样品及引线的积分热电势，通电流后得到新的测量值，减去热电势即是真正的电压降。
若通断电流时测量值无变化，表明样品已经进入超导态。
预习思考题：1:样品的电极为什么一定要制作成如图４所示的四端子接法?假定每根引线的电阻为0.1Ω，电极与样品间的接触电阻为0.2Ω，数字电压表内阻为10ＭΩ，试用等效电路分析当样品进入超导态时，直接用万用表测量与采用图４接法测量有何不同?答：端子接法可以很巧妙地利用电压表的高内阻来降低接点接触电阻对超导体电阻的影响。
若直接用万用表测量，引线及接触电阻串联，测量值.若用四段子接法，相当于超导体中间部分与电压表并联，再与剩下的超导部分及引线串联最后接入恒流源中，由于超导体在超导状态下电阻为0，因此并联部分相对引线分压几乎为0，即，所以理想情况下测量值2:设想一下，本实验适宜先做动态法测量还是稳态法测量?为什么?答：应该先做动态测量。
因为动态测量方便，可以很快测出温度间隔较小的数据并绘制出大体的图。
稳态测量可能更精确，但由于测量过程繁琐，只能选取适当的温度进行测量，这时刚好可以利用之前动态测量所绘制的图来选择静态测量温度点，使得在超导转变时温度间隔足够小来提高精度，而其他线性区则可选用较大温度间隔避免浪费时间。
实验步骤：由于实验中温度最小值达不到77.4.且实验仪器不能加热。
无法完成原理三中的控温法。
故只做了动态测量。
（1）动态测量的步骤1.打开仪器和超导测量软件。
2.仪器面板上《测量方式》选择“动态”，《样品电流换向方式》选择“自动”，分别测出正《温度设定》逆时针旋到底。
3.在计算机界面启动“数据采集”。
4.调节“样品电流”至80mA。
5.将恒温器放入装有液氮的杜瓦瓶内，降温速率由恒温器的位置决定。
直至泡在液氮中。
6.仪器自动采集数据，画出正反向电流所测电压随温度的变化曲线，最低温度到77K。
7.点击“停止采集”，点击“保存数据”，给出文件名保存，降温方式测量结束。
8.重新点击“数据采集”将样品杆拿出杜瓦瓶，作升温测量，测出升温曲线。
9.根据软件界面进行数据处理。
（2）实验内容1．利用动态法在电脑Ｘ-Ｙ记录仪上分别画出样品在升温和降温过程中的电阻—温度曲线。
2．对实验数据进行处理、分析。
3．对实验结果进行讨论。
数据处理：原始数据太多，这里只给出图I=80mA时的数据测量：实验时温度降时从282.10到79.10。
升时从78.90到277.40.先由计算出R的大小，然后得到下面的R-T图。
时的动态测量：由图像可知降温时零电阻温度中点温度起始温度由图像可知升温时零电阻温度中点温度起始温度由图分析可得：在温度低于110K时，电阻接近于零。
温度到达110后温度陡然变化。
中间快速增大的部分就是转变区域，转变宽度。
综合上述的升降温过程，可知该超导体近似数据为零电阻温度中点温度起始温度扩展：实验中还有以下的猜想，由于准备不充分，没有完成1；可以测量不同电流作用下，R-T曲线的区别。
2；可以测量降温快慢与浸入液氮深度之间的关系（需要量筒）。
误差分析：1；液氮是用保温杯所装，漏热多，影响温度梯度场，不利于样品温度的稳定。
2；仪器误差：也许与电极距离、流过电流大小有关。
3；样品各处温度分布不均匀。
对热电势的影响随着升降温速度的变化及变相点的出现可能有不同变化。
思考题：1.本实验的动态法升降温过程获得的Ｒ-Ｔ曲线有哪些具体差异。
为什么会出现这些差异。
答：降温曲线与升温曲线大致相同，只是向左平移了一点。
可知相同电阻时降温测量中所测得的温度较低是的单值函数，因此两者极其相似，但由于是动态测量，温度传感器与被测电阻均处在温度梯度场中，因此所测得的温度会稍稍偏向外界温度。
对于降温测量所测温度应偏低，对于升温测量所测温度则会偏高，这样降温曲线会相对升温曲线向左偏移。
2.给出实验所用样品的超导起始温度、中间温度和零电阻温度，分析实验的精度。
答：样品的超导起始温度、中间温度和零电阻温度取升降温曲线的平均值：零电阻温度中点温度起始温度。
由于只有2组数据，这两组数据分别偏大偏小，取平均可减小此误差，但是由于没有进行稳态实验，数据过少。
计算这2组数据的不确定度没有多大意义，但从不同电流的Ｒ-Ｔ曲线叠加图中可以大体判断转变温度有3K左右的波动范围。
实验精度估计在3K左右。