【精选】---四引线法的再研究---高温超导体临界电流的测量_刘先昆.pdf

第 28卷　第 4期 低 温 物 理 学 报 Vol. 28, No. 4 2006年 11月 CH INESE JOURNAL OF LOW TEMPERATURE PHYSICS Novem er 2006 高温超导体临界电流的测量 刘先昆　　罗　 　　张　莉　　乔　硚　　丁世英　　徐健健 南京大学物理系, 南京　210093 本文报道高温超导体临界电流测量若干问题的研究. 电磁测量和数值模拟指出, 对于高温超导体, 电输运法测 量的临界电流可能与电流扫描速度有关, 快速扫描, 特别是脉冲法测量的临界电流将偏小;磁滞回线法测量的临界 电流与磁场扫描速度有关, 快速磁场扫描测量时临界电流的判据较大;交流磁化率法测量的临界电流与交流频率 有关, 使用高频测量时临界电流的判据较大. 这些特征和临界态模型的预言不同, 都与高温超导体的特征有关. 关键词:临界电流, 磁通蠕动, 高温超导体 PACC:7460J, 7470V 等于 V时, 才认为开始出现电阻, 所对应的电流就 c 是样品的临界电流 I . 但是临界电流有可能很大, 1引　　言 c 例如铋系或铌钛超导线材和带材的临界电流可以高 临界电流密度j 是表征工程技术应用超导材料 达数百安培. 这样大的电流可能使焊接点(外电流 c 性能的主要参量之一, 也是表征超导电性的一个重 的注入、流出点)处的欧姆(焦耳 )热效应很明显, 造 要参量. 对于低温超导体, j 取决于体钉扎力密度 成样品的温度升高, 从而影响临界电流的测量甚至 c F ,F 仅是温度和磁场的函数, 测定j 的方法是比较 烧坏样品. 这是电输运法的缺点之一. 为了解决这 p p c 成熟的. 但在高温超导体中, 由于其小的相干长度, 个问题, 人们从提高焊接技术减小接触电阻, 制作所 高的操作温度等特点, 有巨磁通蠕动现象, 使j 的测 谓“小样品”等减小临界电流, 发展脉冲法等快速测 c 量复杂化. 随着高温超导研究和开发的迅速发展, 量方法来保证临界电流测量[ 1, 2, 13 ～ 15] . 脉冲法电流 建立一种合理、可靠的测量方法成为当务之 扫描速度 dI /dt非常快, 测量的时间很短, 电流从零 急[ 1～ 12] . 科学研究中, 电输运法和磁滞回线法是测 升至临界电流大小的时间可以只有毫秒量级;而直 量临界电流较为广泛使用的两种方法. 此外, 交流 流法中需以分钟计算. 脉冲法如此短的测量时间有 磁化率方法也用来测量临界电流. 在三种方法中, 效地避免了焊点发热的问题, 但如此大的加电流速 电输运法最准确可靠, 是国际临界电流测量标准允 度是否会对高温超导体临界电流测量产生其他影 许使用的唯一方法. 标明商业用超导材料性能的临 响 这是我们要讨论的问题之一. 界电流也都是用电输运法测定的. 但电输运法需要