Устройство для измерения термомагнитной добротности Советский патент 1979 года по МПК H01L35/06 

(54) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕРМОМАГНИТНОЙ ДОБРОТНОСТИ

3 ца МП 2а радиан вокруг вертикальной оси. МалсНшее же отклонение от условия 31 Н, что вполне возможно при .измерении устройством Хармана, приво дит к возникновению дополнительных эффектов, искажающих измеряемые вели чины р к Р . Во-вторых,, из-за жесткой фиксации блоков измерение р и р устройство Хармана, осоВеняо в области низких температур, связано, с большими погрешностями, обусловленными возникающ . ми в образце термическими напряжения ми, связанными с отличием коэффициент линейного расширения измерительных блоков и.исследуемых материалов. Это.особенно важно при измерении ,. сиЛьноанизотропных веществ, Целью изобретений является повышение точности измерения термомагнитной добротности и определения кристаллографического направления её максимальной величины. Это достигается тем, что в известном устройстве для измерения тер момагнитной добротности, содержащем два металлических блока, находящихся в тепловом контакте, и расположенный между ними, образец, один из блоков выполнен подвижным вдоль направ-ления тока, протекающего через обра зеЦ.. Кроме того, для обеспечения тепло вого контакта между измерительными блоками в них встроены постоянные магниты. На фиг.1-4 изображен общий вид устройства, предложенного в различHfcix вариантах, Устройство состоит из неподвижного 1 и подвижного 2 металлических блоков с большой и при мерно равной теплоемкостью, например из меди, между которыми установлен образец 3. Так как специфика измерения требует хорошего теплового контакта между блоками, то в них встраиваются элементы 4 и 5, а Соприкасающиеся поверхности измеритедьньцс блоков ишифуются и притираются мелду собой. Под элементами с-редуетпонщать постоя нные гйагнити или один магнит и одну стал ную пластину, которые размещаются в блоке таким образом, чтобы напряженность их магнитного поля;не влияла на свойства исследуемого образца, а их размеры таковы, что сила их взаимодействия для данного коэффициента трения в совокупности-с эластичным элементом, например,пружица, работаю щая на сжатие, действующим на подвиж ный блок, должны обеспечить хороший тепловой и электрический контакт образца с блоками и в конечном счете сведут к минимуму термические на ряжения. Последние, как правило, кают при измерении температурной зависимости термомагнитной добротности вследствие отличающихся коэффи

Ь61639 циентов линейного расширения материалов блоков 1, 2 и образца 3. Блоки эле.ктрически изолированы друг от друга с помощью очень тонкой прокладки 6 с большим коэффициентом удельной теплопроводности, например слюда (фиг.1), или металлизированная пластина из окиси бериллия (фиг.2-4). В предлагаемом устройстве образец располагается таким образом, что ось вращения совпадает с направлением протекания тока через образец так, что вращение устройства с образцом вокруг оси не нарушает условия О i Н и в то же время позволяет измерять термомагнитную добротность ; для любого направления вектора магнитнрго поля в плоскости, перпендикулярной направлению тока D . Предлагаемым устройством можно снимать угловые диаграммы вращения . термомагнитной добротности в пределах Ср О {этот угол между произвольно выбранным направлением по отношению .к осям симметрии кристалла и направлением магнитного поля). Для этого к устройству в его верхней части перпендикулярно к вертикальной оси устанавливается головка с градусными (при необходимости и более точными) делениями, что позволяет точно судить о величине поворота граней образца (осей симметрии кристалла) относительно направления вектора магнитного поля. Способ измерения с помощью предлагаемого устройства таков. Пропускаем вначале через образец переменный ток строго определенной величины и вращаем устройство с образцом вокруг вертикальной оси. В это время напрайление магнитного поля изменяется относйтельно первоначально: его направления по отнбшению к осям кристалла на такой же угол, накоторый повернулась делительная головка. Падение напряжения U , снимаемое с образца, :эаписывается в динамическом режиме на двухкоординационнОм самописце. Записываемая величина пропорциональна изотермическому сопротивлению образца р --tl., :- , где В и 5 - длина и площадь поперечного сечения соответственно, а 3 - величина тока. Аналогичным образе записывается на потенциометре падение напряжения. при прохождении через образец переменного тока, где и пропорционально адиабатическому удельному сопротивлению. Если через образец пропускать переменный и постоянный ток одинаковой величины, то соотношение Херлингера (см.

описание устройства) примет следующий вид:

() (1) или

2.T i-U°/U. 2) Величину термомагнитной добротности для различных кристаллографических направлений можно,рассчитать по формуле (2) и нанести точки на графике для различных углов или же с помощью вычислительной машины можно получить сплошную кривую изменения термомагнитной добротности в зависимости от кристаллографического направления.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения термомагнитной добротности, содержащее два металлических блока, находящихся втепловом контакте, и расположенный

между ними Образец, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения термомагнитной добротности и определения кристаллографического направления ее максимальной величины, один из блоков выполнен подвижным вдоль направления тока, протекающего через образец.

2. Устройство по П.1, отличающее с -я тем, что для обеспечения теплового контакта между измерительными блоками в них встроены постоянные магниту;

Источники информации,- принятые во внимание при экспертизе

1.Низкотемпературные тегФюэлектрические материалы. Сб.статей, Кишинев, АН МССР, 1970, с.35-38.

2.T.C.Harman eta ЕВ The NerustEttingshausen energy conversion of merit fo Bi and Bi-4atn% sbaBEoys SoEid state E- eptronics , 1967,

T4 7, c. 505-508.

иг.1

fuz.z

fuz.S

fu2.if