Способ измерения низких температур

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическикреспублик(51) М. К 1 К 7/2 соединением заявк Гасударственнве комитет Совета Министров СССР аа девам изобретений н открытий(43) 0 5) Дата опубликования описания 05.06;78 2) Авторы изобретеии Иванче А. А. Лисянский 1) Заявнтел Донецкий физико-технический институт АН Украинск 54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НИЗК ТЕМПЕРАТУРИзобрет ие относится к способам низких и сверхнизких (вплоть дно близких к нулю) темпеспособ измерения низких осредством датчика, в кавительного элемента котоуется туннельный контакт, магнитные примеси, включаизмерение проводимости напряжении смешения, близи последуюшее определение по градуировочному графитемпературы яв- яе- чесизвестного способаФнность области изме Недостаткояется ограни мых темпе кой зависим р, вследствие специф ти нулевой аномалии тем пературь Указанна омал оис- ших нулева одейст хОдит От взанм электронов с и включенными вТаким образ обусловлена те уннелыми п арамагнитн контакт, есями,при паулю, от ом, названн м, что сост ая зав им остьагнитопределения до сколь уго ратур,Известен температур и честве чувст рого использ содержащий . юший в себя контакта при ком к нулю,ных примесей, расположенных в барьере,по мере снижения температуры переходитиз одной фазы в другую, Выше определенной температуры (температура КюриТ ) они находятся в парамагнитнойфазе (средний магнитный момент примеси равен нулю), ниже Т наступает фазамагнитного упорядочения (среди свиновпримесей ус 1 анавливается виачапе ближний, а при дальнейшем понижении температуры - дальний магнитный. порядок).В первой фазе нулевая аномалия с иоиииенцем температуры растет, а во второй- убывает. Вследствие этого проводимость туаищьного контакта нри напряжении смешения, ,близком к нулю, является неоднозначной функцией температуры, Это означает, что описанный способ пригоден для измерения температур только больвтих температуры Кюри.На фиг. 1 показана зависимость провод имости туннельного .коатаита пряжении сметяеиия, баиэиом и и615368 Ъпературу. Отличие проводимости от известного фонового уровня показывает,что .работает фненулеваяф аномалия, итемпературу теперь определяют, сравнивая величину этой проводимости (изме ренной нри напряжении смещения, соответствующем максимуму ненулевойаномалии) с градуировочным графиком,аналогичным фиг. 2.Предполагается, что если взять, на пример, туннельный контакт АЕ-АРО -АСс добавкойЯп (концентрация 3 ат, %), тос его помощью можно будет измерятьтемпературы как выше, так и ниже температуры Кюри, В первом случае (при 15Т Тк ) проводимость туннельного контакта измеряется при напряжении смещения, близком к нулю, например при 0 =10 мкВ. Для измерения температур,меньших температуры Кюри, на контактследует подать более высокое напряжение,например О,= 1,9 мВ. температуры. Для измерения температурыиспользуется участок АВ.ф Нулевая аномалия насыщается (нри, Т Тк), а затем уменьшается с понижением температуры, появляется фненулеваяф аномалия, т, е., если при ТЗ,.Тпроводимость туннельного контакта принапряжениях смещения 1-10 мВ является константой, то при Т Тк при некотором напряжении цр иэ этой области, которое зависит от концентрации примесейи однозначно определяется для каждогоконтакта, возникает максимум проводимости, который, как это показано нафиг, 2 растет при дальнейшем понижениитемпературы,На фиг, 2 показана зависимость проводимости туннепьного контакта от температуры при напряжении смешения, равном Цо.Согласно данному способу измерениепроводят следующим образом. На туннельный контакт подают напряжение смешенияпорядка 1 + 10 мВ, соответствующеемаксимуму "ненулевой аномалии.Целью изобретения является повышение точности и расширения диапазона измерений в сторону низких температур,Эта цель достигается тем, что попредлагаемому способу на контакт подают напряжение смешения, соответствуюзощее энергии упорядочения магнитныхпримесей и измеряют проводимость контакта при данном напряжении смещения,при этом напряжение смещения выбирается порядка 1 4-10 мВ,35На фиг. 3 показана проводимость туннельного контакта при ТТ .кПри определенном напряжении смешения Оо проводимость имеет максимум.4 ОЕсли при этом проводимость не отличается от заранее известного фонового значения (которое йе зависит от температуры), то на контакт подают напряжениесмещения, близкое к нулю (действует45фнулеваяф аномалия), измеряют проводимость и по градуировочному графику(аналогичному фиг, 1) определяют темФормула изобретения 1. Способ измерения низких температур посредством датчика, в качестве чувствительного элемента которого используется туннельный контакт, содержащий магнитные примеси, включающий в себя измерение проводимости контакта при напряжении смешения, близком к нулю, и последующее определение температуры по градуировочному графику, о т л и ча ю - ш и йс я тем, что, с целью повышенияточности и расширения диапазона измерений в сторону низких температур, на контакт подают напряжение смещения, соответствующее энергии упорядочения магнитных примесей, и измеряют проводимость контакта при даппэм напряжении смещения.2, Способ по и, 1., о т л и ча ю ш и й - с я тем, что напряжение смешения выбирается порядка 1 10 мВ. Источники информации, принятые вэвнимание при экспертизе; 1. Авторское свидетельство СССР277310, кл. Я 01 К 7/22, 1969.615368 Фж авитель Н. Гораред 3. Фанта Т П 1 13035 едактор С, ХейфЗаказ 3883/32 Тираж 831 сударственного комн о делам изобретений Москва, Ж, Рауас Поднисноеа Совета Министров СССРоткрытийая наб., д. 4/5