Способ измерения критических магнитных полей в сверхпроводниках

ОПИСАНИЕИЗОБР ТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Н 01 139/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 28.0283, Бюллетень М 8 Дата опубликования описания 28.02.83 В.Е.Мнлошенко и И.Н.Пантелеев,. Воронежский политехнический институт =-.:.,54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КРИТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В СВЕРХПРОВОДНИКАХ Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к магнитным измерениям.Известно несколько способов определениякритических магнитных полей сверхпроводников. Например, по измерению величины намагниченности О ) 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 - расширениефункциональных возможностей способа.Поставленная цель достигается тем,что, согласно способу измерениякритических магнитных полей в сверхпроводниках, заключающемуся в том,что образцу придают колебательноедвижение в магнитном поле, измеряютсобственную частоту колебаний образ -ца в зависимости от напряженностимагнитного поля и по характернымизменениям частоты определяют значения критических магнитных полейНи Н.П р и м е р . Измерения собственной частоты колебаний образцов проводилось на установке, состоящей иэгелиевого криостата со сверхпроводя-щей магнитной системой и электронной схемы.. Блок-схема установки представленана фиг. 125 Образец в виде Фольги или пленкижестко крепился на струне, натянутоймежду двумя держателями (для пленокобразцом служила диэлектрическаяподложка совместно с пленкой ), Плоскость образца, находящаяся на рас1001241 Формула изобретения слт 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 ГЗпо максималь-, ной амплитуде колебаний образца наст,раиваются на резонансную частоту . Одновременно емкость С включается в контур высокочастотного генератора 1 О и за счет колебаний образца происходит модуляция высокочастотного сигнала этого генератора. Контроль осуществляется при помощи осциллографа и частотомера. 15На фиг. 2-4 представлены результаты измерения й(,Н ).На фиг. 2 приведены зависимости Й(Н ) 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 имЕ - ли геометрические размеры 3 100,5 мм Критические поля образцов при Т в ,4,2 К, измеренные индуктивным методом Н к = 280 Н к 1600 Э . Как следует иэ графиков минимума на кривой ГН ) соответствует Н, аЗО перелом на спадающей ветви Й (Н) верхнему критическому полю Н . Положение характерных изломов на кривой Й(Н ) совпадает со значениями Н и К. 356На фиг. 3 приведены зависимости ЕН ) для пленок ниобия толщиной 1 мкм, полученных также в беэмаслянном вакууме на подложке иэ поликора (кривые 1 и 2 для двух образцов 4 Ц с одинаковыми критическими полями ). Значения критических полей для про верки измерены индуктивным способом и они оказались Нк= 122 Э, Н =2750 Э. Эти поля соответствуют характерным изломам на кривой Й(Н ).На фиг. 4 представлены зависимости ГН ) для двух образцов сплава РЬ - 18 ат,% Эп, имеющих размеры 10 х 3 х 0,8 мм. Их критические поля Н.к = 500 Э, Н к = 2870 Э соответствуют характерным изломам на кривой ГН).Как следует из представленных результатов, наблюдается хорошая повторяемость результатов с точностью не хуже 0,5 В, 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, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных воэможностей способа, измеряют собственную частоту колебанийобразца в зависимости от напряженности магнитного поля и по характерным изменениям частоты определяютсязначения критических магнитных по-лей Нки Нк 2.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Роуз-Инс А., Родерик ЕВведение в физику сверхпроводимости.М., "Мир", 1972, с. 32.2. Фарелл Д.Е. Магнитометр с вибрирующей катушкой для измерений намагниченности сверхпроводников П ро,ца. Приборы для научных исследований.1968, Р 10, с, 49 53 (прототип).1001241 тель В. КручинкинаО.Неце Корректорь Соста Техре Власенк ерен Редакт Эакаэ 1411/63В 303 Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 ФЖ У Тираж 701ИПИ Государственного комипо делам иэобретений и оМосква, Ж, Раушская Подписноета СССРытийб., д. 4/5