京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

物理

物理の2012年1月21日の内容はこちら

実習指導

芝内 孝禎 (固体電子物性研究室 准教授)

チューター

安元 智司(修士課程 1回生)
渡邊 大樹(修士課程 1回生)

ボランティア

なし

実施場所

理学部5号館035号室

実習内容

銅酸化物高温超伝導体YBCOの電気抵抗率の温度依存性測定、ホール素子を用いて超伝導体の磁場に対するヒステリシスの観察を行った。具体的には

・測定手法解説:4端子法の測定

・試料からプローブへのはんだ付け

・YBCOの抵抗温度依存性の測定

・測定手法解説:ホール素子について

・YBCOのヒステリシスの観察

を行った。

また、実験の合間に様々なものを液体窒素で凍らせてみる実験を行った。

YBCOの抵抗の温度依存性を測る
YBCOの抵抗の温度依存性を測る

試料とプローブをはんだ付けしている様子
試料とプローブをはんだ付けしている様子


:YBCOのヒステリシスを観察
:YBCOのヒステリシスを観察


:ホール素子についての説明


受講生の感想

  • 初めに4端子法について解説をしてもらいました。次にヘリウムを使って超伝導を測定器を通して数字化してみることができました。グループ2つに分かれてグラフ化してあきらかに変化がわかりました。暇なときに液体窒素に色々なものをつけてみました。電流源での測定は楽しかったです。
  • 今回は前回に引き続き、超伝導の実験を行った。まず、超伝導体をはんだごてでくっつける作業から始まった。はんだごてを使ったことがなかったので、うまくできるか心配だったけど、やり方を教えていただいたので、うまくできるようになった。その後、超伝導体を液体窒素で冷やしたが、その過程において、管内を真空にしたのちにヘリウムで充填したりして精密に実験するための工夫をいろいろしていたので、精度の高い実験をするときは、誤差となる要因を省くことが大切なのだと思った。
  • 超伝導の状態になったものの抵抗を測りました。4端子法のことがよく分かって楽しかったです。その傍ら、液体窒素で時計を凍らせたりしました。デジタル時計を凍らせると、画面の部分は止まったのですが常温にもどすと、時計(時間をはかる部分)は死んでなかったので、常温にもどすと、時刻狂わずに復活しました!すごく感動しました!
  • 今日は、超伝導には電気抵抗がないということを示す実験を行った。実験装置の説明のときに「電圧を測る装置は、どこに置くべきか」という問題が出され、深く考え込んだが、予想外にシンプルな答え出たことに驚いた。また、結果を基にして手書きでグラフを書いていた時、「デジタルはなんと便利なことだろう」とつい思ってしまった。ELCASもあと2回になってしまった。あっという間だったが、その2回でもしっかりと学んでいきたいと思う。
  • 本日は超伝導の実験をしましたが、初めて電流が0になった歓びは一入でした。いままでの実験とは違って秩序のある結果に感動しました。そして液体窒素で実験(=遊び)ました。いろんなものが固まっていく光景は世の無常を感じさせてくれました。そうそろそろ卒業ですね。液体窒素は人生の教訓まで教えてくれました。有り難うN2――――。forever…
  • 超伝導という現象を実際に電気抵抗の計測という型で、数字によってみることができたのはとても有意義な体験だった。あと、ホール電圧と試料への電流・コイルへの電流の関係を導き出すのも楽しかった。
  • ・修了学宿は前回より宿泊料金が安く、距離が短くなっているはずなのに、料金が高い。・修了学宿の方が初めの学宿より正直しょぼい。・超伝導についての理解が深まった。・液体窒素でいろんな食べ物を凍らした。

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