淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
進階搜尋


下載電子全文限經由淡江IP使用) 
系統識別號 U0002-1406200804080800
中文論文名稱 在高溫超導體YBCO內直接量測羅侖茲力與溫度的關係
英文論文名稱 Direct measurement of the Lorentz force in YBCO superconductor sample as a function of temperature
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 物理學系碩士班
系所名稱(英) Department of Physics
學年度 96
學期 2
出版年 97
研究生中文姓名 許元睿
研究生英文姓名 Yuan-Jui Hsu
學號 693180597
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2008-06-09
論文頁數 57頁
口試委員 指導教授-陳偉正
委員-錢凡之
委員-林昭吟
中文關鍵字 YBCO  羅倫茲力 
英文關鍵字 YBCO  Lorentz force 
學科別分類 學科別自然科學物理
中文摘要 本論文的主要目的在研究高溫超導體YBCO樣品在不同電流、不同磁場大小之下,羅倫茲力與溫度的關係。我們利用電子天平與一組C型磁鐵置於樣品兩側當做外加磁場,並且在不同溫度下,外加電流直接量測作用在C型磁鐵力與溫度的關係,並紀錄電壓值。經由探討所得到的數據,我們發現YBCO在正常態,所量得的力與羅倫茲力公式符合( F=I L×B);在混合態時量得力卻有高於羅倫茲力的現象;在超導態下,因釘札力過大而量測的力為零。我們引用磁通子移動時所產生drag force來說明磁通子在混合態為何有高於羅倫茲力的現象。
英文摘要 This article is to study the Lorentz force for various current and magnetic field as function of temperature on high-temperature Superconductor YBCO. We measure force and voltage by using a electronic balance and a voltmeter. We use a C-type magnet to apply magnetic field to our sample. From our experimental data, it is found that when YBCO is in normal state, the force satisfies Lorentz force (F=I L×B). In mixed state, the force is larger than Lorentz force. We use the flux drag force that acts on vortex to explain this situation. In superconducting state, the force is zero because the pinning force is too large.
論文目次 第一章 導論.....................................1
第二章 超導體簡介...............................2
2-1 歷史沿革..............................2
2-2 低溫超導體的發展......................2
2-3 高溫超導體的發展......................3
2-4 超導體的基本性質......................5
2-5 非理想第二類超導體...................10
第三章 樣品的製備與實驗設備....................12
3-1 單顆粒(Single Grain)的製作.............12
3-2 樣品Sm1Ba2Cu3O7-δ塊材(晶種)的製作..13
3-3 樣品Y1Ba2Cu3O7-δ塊材的製作...........16
3-4 實驗系統架構之裝置...................27
3-5 樣品所使用的相關粉末.................31
第四章 實驗方法與步驟..........................32
4-1 實驗方法與系統架構...................32
4-1.1 真空低溫系統.....................32
4-1.2 樣品的加工處理與放置.............32
4-1.3 吊掛式組合裝置...................33
4-1.4 磁鐵的磁場分布...................34
4-1.5 數據的讀取.......................34
4-2 實驗流程與步驟.......................35
4-2.1 測量場冷臨界溫度Tc...............35
4-2.2 使C型組合磁鐵置放於樣品兩側.....35
4-2.3 羅倫茲力的量測...................36
第五章 實驗結果與討論..........................37
5-1 不同樣品、不同永久磁鐵、不同正負電流所得不同之羅倫茲力與溫度的關係.......37
5-2 討論羅倫茲力與電流、磁場大小的關係..38
(a) 正常態與羅倫茲力之關係..............38
(b) 混合態與羅倫茲力之關係..............39
(c) 超導態與羅倫茲力之關係..............41
第六章 結論....................................42
參考文獻.........................................43

圖表目錄

圖(2-1) Onnes觀測到的水銀電阻隨溫度的降低而產生遽降的現象.............2
圖(2-2) 超導臨界溫度自 1911 年起的提升情況……………… 4
圖(2-3) 在外加磁場下冷卻可以看出(a)理想導體與(b)超導體的差異… 6
圖(2-4) 超導體的臨界面……………………………… 7
圖(2-5) 超導體受外加磁場(H)作用之磁化曲線圖………………...… 8
圖(2-6) 混合態的正常芯子……………………………………. .………….…. .… 9
圖(2-7) 混合態的渦旋結構…………………………….……………………..…… 9
圖(2-8) 理想第二類超導體磁通分布…………………………………..….....… 11
圖(2-9) 非理想第二類超導體磁通分布…………………………………….….… 11

圖(3-1) YBCO大顆粒超導體塊材、SmBCO大顆粒晶種塊材…………..…… 20
圖(3-2) YBCO樣品在場冷與零場冷情況下之電性圖……….…..………… 20
表(3-1) SmBaCuO123預燒溫度表………………………..…….….…..………… 21
表(3-2) SmBaCuO211預燒溫度表…………………...………….…………..…… 22
表(3-3) SmBaCuO123 + 211燒結溫度表……………………….……...………… 23
表(3-4) YBCO123+211燒結溫度表………………………...…….……………… 24
表(3-5) YBCO123和YBCO211預燒溫度表………………………………..…… 25
表(3-6) YBCO123 + 211燒結完成補氧溫度表……………….………….....…… 26

圖(4-1) 量測系統架構圖………………………...……….…………...…… 44
圖(4-2) 樣品四點接腳圖…………………………………………...………...…… 45
圖(4-3) 樣品座裝置圖…………………………………………….………..…… 46

圖(5-1.01) 樣品1,羅倫茲力與電壓(電流±100mA磁場0.12T)………….…... 47
圖(5-1.02) 樣品1,羅倫茲力與電壓(電流±100mA磁場0.12T)………….…... 48
圖(5-1.03) 樣品1,羅倫茲力與電壓(電流±100mA磁場0.12T)………….…... 49
圖(5-1.04) 樣品1,羅倫茲力與電壓(電流±100mA磁場0.12T)………….…... 50
圖(5-1.05) 樣品1,羅倫茲力與電壓(電流±100mA磁場0.12T)………….…... 51
圖(5-1.06) 樣品1,羅倫茲力與電壓(電流±100mA磁場0.12T)………….…... 52
圖(5-1.07) 樣品1,羅倫茲力與電壓(電流±100mA磁場0.12T)………….…... 53
圖(5-1.08) 樣品1,羅倫茲力與電壓(電流±100mA磁場0.12T)………….…... 54
圖(5-1.09) 樣品1,羅倫茲力與電壓(電流±100mA磁場0.12T)………….…... 55
圖(5-1.10) 樣品1,羅倫茲力與電壓(電流±100mA磁場0.12T)………….…... 56
圖(5-2.01) 磁通子於外加電流、磁場,運動示意圖………….…... 57
參考文獻 1. 呂台華、吳景淼等(1998)。超導體簡介。台北市:台灣書店。
2. 吳茂昆(1999)。急遽升溫的超導。科學月刊,30(12),1013-1017。
3. 張裕琚A李裕芝(1992)。超導物理。台北市:儒林。
4. 李定平,儒森斯坦。在超導體中的渦漩物質。物理雙月刊,
640-644。(2002年10月)
5. Y. B. Kim, C. F. Hempstead, A. R. Strnad(1965) . Flux-Flow
Resistance in Type-II Superconductors .Physical Review Vol.139,
No. 4A.
6. W.C. Chan, D.S. Jwo, J.J. Lee(1995)﹒Bean's model and magnetic
flux-drag torques for high-Tc superconductors﹒
Physica C 252,203-207.
論文使用權限
  • 同意紙本無償授權給館內讀者為學術之目的重製使用,於2008-06-19公開。
  • 同意授權瀏覽/列印電子全文服務,於2008-06-19起公開。


  • 若您有任何疑問,請與我們聯絡!
    圖書館: 請來電 (02)2621-5656 轉 2281 或 來信