Versuche

1. Kernmagnetische Resonanz
2. Optisches Pumpen
3. Dopplerfreie Rb-Sättigungsspektroskopie
4. Elektro- und Photolumineszenz


5. Rotations-Schwingungsspektren von Molekülen
6. Gitterschwingungen und Effekte freier Ladungsträger in Festkörpern
7. Raman-Spektroskopie an Festkörpern


8. Zeeman-Effekt
9. Hochauflösende Gammaspektroskopie mit dem Ge-Halbleiter-Detektor
10. Alpha-Teilchen-Spektroskopie mit einem Halbleiterdetektor


11. Röntgenbeugung (XRD)
12. Massenspektrometrie von Gasen und einfachen organischen Molekülen
13. Hall-Effekt und elektrische Leitfähigkeit


14. Optische Spektroskopie an Farbzentren und Molekülen
15. Franck-Hertz-Versuch
16. Flussquantisierung in supraleitenden Ringen: Experimente mit einem DC-SQUID


17. Elektronen-Paramagnetische Resonanz
18. Untersuchung von Festkörperoberflächen mit dem Raster-Tunnel-Mikroskop
19. Untersuchung von Festkörperoberflächen mit dem Raster-Kraft-Mikroskop

 

Flussquantisierung in supraleitenden Ringen: Experimente mit einem DC-SQUID

Betreuer: Dr. habil. Jens Gabke

Supraleiter (SL) weisen unterhalb einer kritischen Temperatur (Sprungtemperatur) einen zu vernachlässigenden elektrischen Widerstand auf und erlauben damit eine nahezu verlustlose Stromleitung. Supraleitung ist ein quantenmechanischer Zustand. Modellbeschreibungen gehen von gepaarten Elektronen (Cooper-Paaren) aus, die der Bose-Einstein-Statistik gehorchen.

Es werden Experimente mit einem DC-SQUID (Gleichstrom – supraleitendes Quanten-Interferenz-Bauelement), bestehend aus einer YBaCuO-Dünnfilmstruktur durchgeführt.

Bei dieser hochtemperatur-supraleitenden oxidischen Verbindung liegt die supraleitende Sprungtemperatur oberhalb 77 K und eine Kühlung mit flüssigem Stickstoff ist ausreichend:

 

(a) Spannungs-Strom-Messungen an einem DC-SQUID, Bestimmung des kritischen Stromes, Bestimmung des Widerstandes im normalleitenden Zustand, Bestimmung der charakteristischen Spannung.

(b) Shapiro-Stufen-Messung (V-I-Messung mit Mikrowellen-Einkopplung), Bestimmung der Fundamentalkonstante e/h aus den Messungen

(c) Spannung-Fluss Charakterisierung, Flux-locked-loop Messungen, Bestimmung der maximalen Spannungsmodulation für ein Flussquant, Flussquantisierung in supraleitenden Ringen, Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Ausgangsspannung und dem

magnetischen Fluss (SQUID als hochempfindlicher Magnetfeldsensor).



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Versuchsbeschreibung
Manual
Komponenten