Техника физического эксперимента
низкотемпературный спецпрактикум

Кафедра Физики и техники низких температур
Факультет Общей и прикладной физики МФТИ
Курс–3 (бакалавриат).  Семестр–6 (дифф.зачет)

---

физические задачи

---

• Электропроводность металлов в диапазоне температур 1.3–300 К.
  Приготовить проволочные и тонкопленочные образцы меди и исследовать температурную зависимость их электрической проводимости в диапазоне температур 1.3–300 К, в том числе после отжига образцов. Провести анализ экспериментальных кривых в рамках теории рассеяния носителей зарядов в металле.
  Методические указания по выполнению лабораторной работы
  

• Материалы с перколяционной проводимостью при температурах 1.3–300 К.
  Используя стандартные толстопленочные SMD-резисторы (Чип-резисторы), изучить электрические свойства материалов, обладающих перколяционным механизмом проводимости. Приготовить пригодные для практического применения криотермометры и выполнить их калибровку в диапазоне температур 1.3 – 300 K.
  Методические указания по выполнению лабораторной работы
  

• Проводимость Ge в интервале температур~1.3–300К.
  Изучить температурную зависимость проводимости Ge в диапазоне температур 1.4–300K. Провести измерения как на образце с готовыми омическими контактами, так и на образце с самодельными паяными контактами. Обсудить полученные результаты в рамках зонной теории полупроводников.
  Методические указания по выполнению лабораторной работы
  

• Сверхпроводящий переход.
  Исследовать процесс возникновения и разрушения сверпроводящего состояния оловянной проволоки в зависимости от величины протекающего по ней тока.
  Методические указания по выполнению лабораторной работы
  

• W-термоэмиттер в экспериментах с жидким гелием.
  Исследовать явления, происходящие при нагреве вольфрамовой нити до температуры ее свечения в гелиевом криостате. Изучить влияние различных механизмов теплоотвода от нити в вакууме, газе и жидком гелии при температурах ниже и выше лямда-точки. Измерить ток термоэлектронной эмиссии и сравнить его с расчетом по формуле Ричардсона-Дэшмана.
  Методические указания по выполнению лабораторной работы
  

• Полуметаллы.
  Методом вакуумного напыления приготовить пленочные образцы висмута и измерить температурные зависимости их электрических и магнитных характеристик. Исследовать влияние примеси (Sb). Приготовить висмутовые пленки различной толщины для наблюдения квантовых размерных эффектов проводимости.
  Методические указания по выполнению лабораторной работы
  Пример дипломной работы бакалавра, выполненной на основе данной задачи.
  

• Автоэлектронный эмиттер в гелии.
  Изготовить электрохимическим методом вольфрамовый автоэлектронный эмиттер и исследовать его работу как в жидком гелии, так над его поверхностью при температурах ниже и выше лямбда-перехода. Визуально пронаблюдать накопление зарядов у поверхности гелия по ее прогибу под действием электрического поля.
  Методические указания по выполнению лабораторной работы
  Пример исследования в рамках данной задачи.
  

• Структуры с туннельной проводимостью.
  Методом вакуумного напыления приготовить MIM-структуру (Металл-Изолятор-Металл). Для получения слоя изолятора использовать процесс электрохимического или термического окисления. Исследовать электрические характеристики приготовленной структуры при температурах 1.4–300K
  Методические указания по выполнению лабораторной работы
  Дипломная работа бакалавра, выполненная в процессе реализации данной задачи.
  

• Фотоэлектронная эмиссия в гелии.
  Используя металлизированный кварцевый световод и ртутную лампу в качестве источника UV излучения измерить зависимость фототока от потенциала фотокатода в газообразном и жидком гелии.
  Дипломная работа бакалавра, выполненная в процессе реализации данной задачи.
  Аннотация доклада, представленного на конференцию www.LT28.se .
  

  ---