YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.95}$的超导转变与混合态：一项本科实验

我们描述了一台内部搭建的简单交流磁化率仪，可用于在本科物理实验室中对高温超导体的磁化率进行高分辨率测量。我们的系统使用液氮冷却，可达到 77 K 的基准温度。我们的装置不需要气体处理系统或 PID 温度控制器。相反，它利用一个热路设计，使样品在适合本科实验室的时间尺度上冷却。此外，在超导转变温度 $T_\mathrm{c}$ 处的温度漂移率足够低，即便对于具有极尖锐超导转变的单晶样品，也允许通过 $T_\mathrm{c}$ 精确测量复磁化率。使用电磁铁，我们能在样品处施加高达 63 mT 的静磁场。通过测量磁化率随所施加静磁场强度的变化，我们估计了最优掺杂 YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.95}$ 单晶样品在 77 K 下的下临界场 $H_\mathrm{c1}$。我们还研究了 YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+y}$ 烧结多晶样品的混合态。