常温超导系列科普:FC和ZFC测试曲线

2023年07月29日11:07:06 科学 1983

超导材料是一种在低温下表现出特殊电性质的物质,它们可以完全抵抗磁场的穿透,即具有完全抗磁性。当超导样品处于不同的温度和外磁场条件下时,其磁化率(磁化程度与外磁场的关系)会发生变化。

为了研究超导材料的性质,人们通常会进行两种测试曲线的测量:场冷曲线(Field Cooling, FC)零场冷曲线(Zero Field Cooling, ZFC)。这两条曲线的颜色在图中用高亮显示。场冷曲线测量是在施加外磁场的条件下进行的。而零场冷曲线测量是在没有外磁场的条件下进行的。

常温超导系列科普:FC和ZFC测试曲线 - 天天要闻

黑色是ZFC,红色是FC

高于超导临界温度(Tc)的温度范围内,ZFC和FC曲线基本重合,因为此时超导性已经消失,材料的磁化行为与普通材料相似。

当温度降至临界温度以下时,ZFC曲线会出现一个明显的下降,而FC曲线基本保持平坦。这是因为在临界温度以下,材料开始表现出超导性,对外磁场有较强的抵抗能力。ZFC曲线下降的原因是超导材料内部形成了超导电流环路,抵消了外磁场的影响。

因此,在临界温度以下,ZFC曲线和FC曲线会出现分叉。纯净的超导样品的情况下,这个分叉的差值Δχ约等于-1/4π。当样品中存在杂质时,这个差值会变小。通过测量实际差值与理论差值之间的比值,我们可以估算出超导样品中的超导体积或质量分数。

常温超导系列科普:FC和ZFC测试曲线 - 天天要闻

LK-99样本的FC,ZFC

测量超导样品的磁化率随温度和外磁场的变化可以帮助我们了解材料的超导性质。通过比较零场冷曲线和场冷曲线的差异,我们可以评估样品中超导相的含量或质量分数。

科学分类资讯推荐

立即远离!带孩子去海边玩 千万别碰这种“塑料袋”! - 天天要闻

立即远离!带孩子去海边玩 千万别碰这种“塑料袋”!

想必这个“五一”假期不少人会选择去海边游玩如果在海边看到这样的“塑料袋”漂浮在海水里的这种——看起来特别像“塑料袋”的水母!千万别碰!近期,就有游客在广东深圳大梅沙海域发现了一大群不速之客提醒:不要去触碰!
针对网传简历,科学家颜宁发文回应:缺乏常识! - 天天要闻

针对网传简历,科学家颜宁发文回应:缺乏常识!

5月4日,著名科学家颜宁通过其微博账号@nyouyou发布声明,打假网传简历。她表示:“一份不知道谁缺乏常识造出来的真真假假的简历从前年就开始流传,哪怕也许出于好心,也是不对的,已被我投诉掉了,不知道为啥现在又被翻出来。”请微博辟谣尽快清理相关信息。据了解,此类虚假简历最早于2023年开始在网络上流传,内容涉及对...
太空会让航天员基因突变?太空生活传言大揭秘 - 天天要闻

太空会让航天员基因突变?太空生活传言大揭秘

新华社记者 连振 李鑫 摄2025年4月24日,中国航天日当天,神舟二十号载人飞船在长征二号F遥二十运载火箭的托举下顺利升空,发射取得圆满成功。在距地面400km 高度的中国空间站上,航天员们的日常生活跟地球上相比,有很多不同的地方,大众对他们在太空中的生活总是充满好奇,比如,太空会让航天员基因突变?不穿航天服进入...
五四青年节 | 从“拆家顽童”到“机器人工程师”,“05”后大学生带“小巨人”跑上马拉松 - 天天要闻

五四青年节 | 从“拆家顽童”到“机器人工程师”,“05”后大学生带“小巨人”跑上马拉松

【环球网科技报道 记者 郑湘琪】个头虽小却气势满满,身着酷炫银蓝拼色套装,“E人”属性拉满频频转头挥手……最近,一场人类和人形机器人共跑的半程马拉松在北京亦庄鸣枪起跑。在一群形态画风各异的“钢铁选手”中,0.75米的“0306小巨人”吸引了不少现场观众拍照打卡,直播平台上也涌现着“萌萌哒”“太可爱了”的评价。...
立即远离!外出遇到这种“塑料袋”别碰,有毒! - 天天要闻

立即远离!外出遇到这种“塑料袋”别碰,有毒!

想必这个五一假期不少人会选择去海边游玩近期各地进入升温通道如果在海边看到这样的千万别捡!当地时间2024年3月27日,美国加利福尼亚州半月湾,沙丘海滩上的蓝色水母。数百万奇异的蓝色水母被冲上太平洋海岸的海滩↑近期,就有游客在广东深圳大梅沙海
气象部门回应西安雷雨夜不明飞行物 - 天天要闻

气象部门回应西安雷雨夜不明飞行物

5月4日,“西安现不明飞行物”上了各大社交平台的热搜热榜:称5月2日西安雷雨夜空现条状不明物,多名网友拍到黑影疾速掠过夜空,有目击者称像龙一样盘旋,至少有“三条”。
西安现龙状不明飞行物?气象部门回应 - 天天要闻

西安现龙状不明飞行物?气象部门回应

极目新闻记者 张皓5月4日,“西安现不明飞行物”上了各大社交平台的热搜热榜:称5月2日西安雷雨夜空现条状不明物,多名网友拍到黑影疾速掠过夜空,有目击者称不像是风筝和鸟类,“像龙一样围着盘旋,至少有三条。
刚刚,歌手周深紧急发声! - 天天要闻

刚刚,歌手周深紧急发声!

来源:【贵州广播电视台-动静新闻】中央气象台18时发布沙尘暴蓝色预警:受冷空气大风影响,预计5月3日20时至4日20时,新疆南部和东部、内蒙古西部、青海北部和东部、甘肃大部、宁夏、陕西北部等地的部分地区有扬沙或浮尘天气,其中,新疆南部、内蒙
数学家发现了一种解决代数最古老的难题的新方法 - 天天要闻

数学家发现了一种解决代数最古老的难题的新方法

新南威尔士大学悉尼分校的一位数学家发现了一种解决代数最古老的挑战的新方法——求解高等多项式方程。多项式是涉及一个变量的幂方程,例如二次多项式:1+ 4x -- 3x2= 0 的这些方程式是数学和科学的基础,它们在数学和科学中具有广泛的应用,