四線測量技術(shù)測量超導體的電阻

　　在極低的溫度下，某些金屬和合金失去其對電流的電阻變成超導體。超導體的轉(zhuǎn)變溫度和臨界電流密度是兩個經(jīng)常要測量的參數(shù)。超導體的轉(zhuǎn)變溫度是材料的電阻從有限數(shù)值變?yōu)榱愕臏囟取ＥR界電流密度則是在特定的溫度和磁場條件下，材料變成電阻性之前所能載荷的最大電流密度。這兩個參數(shù)越高，超導體就越好。確定這兩個參數(shù)需要測量很小的電阻，所以納伏表和可程控的電流源對于進行精密的測量工作是非常重要的。

　　測試介紹

　　圖4-44示出一個基本的測量超導體電阻的測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用吉時利 2182A型納伏表和6220型電流源來測量電阻。電壓引線應當用塞貝克（Seebeck）系數(shù)很低的材料制成。2182A型納伏表的靈敏度對于獲得精密的測量結(jié)果是很關(guān)鍵的，因為這種測量工作需要測量極低電壓的能力。如果測量工作需要更低（pV＝10-12V）的分辨率，可以使用1801型納伏前置放大器與2001/2002型高性能數(shù)字多用表的組合，以獲得更高的靈敏度。

　　測量轉(zhuǎn)變溫度時，應當使電流源的電流低于樣品的臨界電流。如果電流變得過高，其損耗的功率可能會損壞樣品和低溫容器。然而，在測量臨界電流時，電流源的輸出必須能夠超過樣品的臨界電流。如果為此需要輸出超過100mA（這是6220型電流源能夠給出的電流 ）電流的話，2440型5A電流源可能是合適的解決辦法。電流源應當具有極性可程控的能力，這樣就可以使用電流反向法來進行測試。