ข้ามไปเนื้อหา

ผู้ใช้:Phatcharaporn Charoenthai/กระบะทราย

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

แม่แบบ:การวัดสมบัติของตัวนำยวดยิ่ง Y123

       หลังจากการเตรียมสารเสร็จแล้ว สามารถนำมาทดสอบเบื้องต้นว่า เป็นตัวนำยวดยิ่งหรือไม่ ได้จากการทดสอบด้วยปรากฏการณ์ไมสเนอร์ โดยนำสารตัวอย่างที่ได้ไปวางในภาชนะ เช่น ถ้วยโฟมแล้วเทไนโตรเจนเหลวลงไป รอสักครู่ให้มีการลดอุณหภูมิดีแล้ว จึงนำแม่เหล็กมาวางเหนือสารตัวอย่าง ถ้าแม่เหล็กลอยนิ่งอยู่เหนือสารตัวอย่างได้ ก็สรุปได้ว่าสารตัวอย่างที่ได้เป็นตัวนำยวดยิ่งที่มีอุณหภูมิวิกฤตสูงกว่า 77 เคลวินแน่นอน
       เครื่องมือมาตรฐานที่ใช้ศึกษาตัวนำยวดยิ่งเบื้องต้นประกอบไปด้วย กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning electron microscope, SEM) เครื่องวิเคราะห์ธาตุด้วยรังสีเอ็กซ์แบบกระจายพลังงาน (Energy dispersive X-ray spectrometer, EDX) เครื่องวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (X-ray diffractionmeter, XRD) และเครื่องวัดสภาพต้านทานไฟฟ้าที่อุณหภูมิต่างๆ
       หลังจากนำสารตัวอย่างไปถ่ายภาพพื้นผิวด้วย SEM แล้วทราบว่าการตรียมสารยังไม่ดีพอ เนื่องจากสารที่ได้มีรูพรุนเกิดขึ้นค่อนข้างมากและขนาดเกรนก็ยังไม่สม่ำเสมอ ดังนั้น ถ้าต้องการให้สารที่ได้มีพื้นผิวที่มีเกรนสม่ำเสมอมากขึ้นและมีรูพรุนน้อยลง เพิ่มอุณหภูมิและเวลาในการเผาที่เหมาะสมจึงมีความจำเป็น
       ผลการวิเคราะห์ธาตุด้วยรังสีเอกซ์แบบกระจายพลังงานด้วยเครื่อง EDX จะให้ข้อมูลของปริมาณและชนิดของธาตุที่อยู่ในสารตัวอย่าง ซึ่งพบว่าสารตัวอย่างที่ทดลองมีธาตุที่เป็นองค์ประกอบครบถ้วน ทั้ง Y ,Ba ,Cu และ O ในปริมาณที่ต่างๆกัน
       เมื่อนำตัวอย่างมาบดเป็นผง แล้วใส่ในที่ใส่สารตัวอย่างเครื่อง XRD แล้วทำการวัดจะได้สเปกตรัมการแทรกสอดของรังสีเอกซ์ที่เกิดจากโครงสร้างผลึกของสารตัวอย่าง และเมื่อนำมาวิเคราะห์จะได้ผลซึ่งจะให้ข้อมูลของโครงสร้างผลึกของสารที่เตรียมได้
       เครื่องมือพื้นฐานที่จำเป็นในการศึกษาตัวนำยวดยิ่งอย่างสุดท้ายคือเครื่องวัดความต้านทานไฟฟ้าที่อุณหภูมิต่างๆ สามารถทำได้โดยใช้เทคนิคการวัดแบบ 4 ขั้ว เพื่อวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าของสารตัวอย่างที่อุณหภูมิต่างๆ โดยเริ่มต้นจากการนำสารที่ได้จากกระบวนการเผาครั้งสุดท้ายไปทำ 4 ขั้ว ด้วยกาวเงิน (Silver paint) ซึ่ง 2 ขั้วแรกจะใส่กระแสไฟฟ้าคงตัว อีก 2 ขั้ว ถัดมาใช้วัดความต่างศักย์ที่เกิดขึ้น ทั้งนี้จะมีอีก 1 ขั้ว สำหรับใส่ขั้วของเทอร์โมคัปเปิลเพื่อวัดอุณหภูมิการจัดเรียงขั้วต่างๆ บนสารตัวอย่าง

[1]

  1. พงษ์แก้ว อุดมสมุทรหิรัญ. (2559). ตัวนำยวดยิ่งพื้นฐาน. กรุงเทพมหานคร: สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.