的跳动而在电厂下形成微弱的电流，因此温度越高电阻越低。适当调整掺杂元素和掺杂量，可以改变三和四这两个区所覆盖的温度范围以及交接处曲线的光滑程度，从而做成所需的低温锗电阻温度计。此外，硅电阻温度计，碳电阻温度计渗碳玻璃电阻温度计和热敏电阻温度计等也都是常用的低温半导体温度计。显然，在大部分温区锗，半导体具有负的电阻温度系数，这是与金属完全不同的。
图3 半导体电阻温度曲线
在恒定电流下，硅和砷化镓二极管pn结的正向电压随着温度的降低而升高，如图所示。由图可见，用一支二极管温度计就能测量很宽范围的温度，且灵敏度很高。由于二极管温度计的发热量较大，常把它用作为控温敏感元件。 （四） 温差电偶温度计
当两种金属所做成的导线联成回路，并使其两个接触点维持在不同的温度时，该闭合回路中就会有温差电动势存在。如果将回路的一个接触点固定在一个已知的温度，例如液氮的正常沸点77.4K，则可以由所测量得到的温差电动势确定回路的另一接触点的温度。
应该注意到，硅二极管pn结的正向电压U和温差电动势E随温度T的变化都不是线性的，因此在用内插方法计算中间温度时，必须采用相应温度范围内的灵敏度值。
三、实验仪器
低温恒温器和不锈钢杜瓦容器、电测量设备（核心是一台称为“BW2型高温超导材料特性测试装置”的电源盒和一台灵敏度为1uA的PZ158型直流数字电压表）
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实验电路图
四、实验内容及步骤
1、室温检测
打开pz158型直流数字电压表的电源开关（将其电压程置于200mV档）以及“电源盒”的总电源开关，并依次打开铂电阻、硅二极管和超导样品等三个分电源开关，调节两支温度计的工作电流，测量并记录其室温的电流和电压数据。
原则上，为了能够测量得到反映超导样品本身性质的超导转变曲线，通过超导样品的电流应该越小越好。然而，为了保证用PZ158型直流数字电压表能够较明显地观测到样品的超导转变过程，通过超导样品的电流就不能太小。对于一般的样品，可按照超导样品上的室温电压大约为50uV-200uV来选定所通过的电流的大小，但最好不要大于50mA。
最后，将转换开关先后旋至“温差电偶”和“液面指示”处，此时PZ158型直流数字电压表的式值应当很低。
2、低温恒温器降温速率的控制及低温温度计的比对 1）低温恒温器降温速率的控制
低温测量是否能够在规定的时间内顺利完成，关键在于是否能够调节好低温恒温器的下档板侵入液氮的深度，使紫铜恒温块以适当速度降温。为了确保整个实验工作可在3小时以内顺利完成，我们在低温恒温器的紫铜圆筒底部与下档板间距离的1/2处安装了可调式定点液面计。在实验过程中只要随时调节低温恒温器的位置以保证液面计指示电压刚好为零，即可保证液氮表面刚好在液面计位置附近。
2）低温温度计的比对
当紫铜恒温块的温度开始降低时，观察和测量各种温度计及超导样品电阻随温度的变化，大约每隔5min测量一次各温度计的测温参量（如：铂电阻温度计的电阻、硅二极管温度计的正向电压、温差电偶的电动势），即进行温度计的比对。 3、超导转变曲线的测量：
当紫铜恒温块的温度降低到130K附近时，开始测量超导体的电阻以及这时铂电阻温度计随给出的温度，测量点的选取可视电阻变化的快慢而定，例如在超导转变发生之前可以每5分钟测量一次，在超导转变过程中大约每半分钟测量一次。在这些测量点，应同时测量各温度计的测温参量，进行低温温度计的比对。
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由于电路中的乱真电动势并不随电流方向的反向而改变，因此当样品电阻接近于零时，可利用电流反向后的电压是否改变来判定该超导样品的零电阻温度。具体做法是，先在正向电流下测量超导体的电压，然后按下电流反向开关按钮，重复上述测量，若这两次测量所得到的数据相同，则表明超导样品达到了零电阻状态。最后，画出超导体电阻随温度变化的曲线，并确定其起始转变温度Tc,onset和零电阻温度Tc0。
在上述测量过程中，低温恒温器降温速率的控制依然是十分重要的。在发生超导转变之前，即在T>T*温区，每测完一点都要把转换开关旋至“液面计”档，用PZ158型直流数字电压表监测液面的变化。在发生超导转变的过程中，即在Tc?T?Tc,onset温区，由于在液面变化不大的情况下，超导样品的电阻随着温度的降低而迅速减小，因此不必每次再把转换开关旋至“液面计”档，而是应该密切监测超导样品电阻的变化。当超导样品的电阻接近零值时，如果低温恒温器的降温已经非常缓慢甚至停止，这时可以逐渐下移拉杆，甚至可使低温恒温器紫铜圆筒的底部接触液氮表面，使低温恒温器进一步降温，以促使超导转变的完成。最后，在超导样品已达到零电阻之后，可将低温恒温器直接侵入液氮之中，使紫铜恒温块的温度尽快降至液氮温度。
五、实验过程截图、数据记录与处理
一、实验截图
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（二）数据处理 数据记录：
1、Pt电阻： R=0.405T-10.278
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2、测量数据：
时间(min)Pt电压(mV)Si电压(mV)样品电压(mV)温差电压(mV)0109.19527.30.7726.347591.12636.10.6354.6891078.29710.30.5843.5751568.127710.5362.7372059.53819.60.4962.1112552.45858.60.4591.6373046.68900.4251.2773342.5911.70.3971.0343640924.50.380.940.337.5937.40.3610.76944.21359490.3420.64248.532.59620.3210.5254.130974.20.2860.4036127.5999.50.20.2837125998.200.1858722.51009.900.065
实验作图
1、超导样品温度随时间变化曲线图（铂电阻温度T随时间t变化曲线图）
Pt电阻温度(K)294.982716250.3654321218.6864198193.5753086172.3654321154.8839506140.4395062130.3160494124.1432099117.9703704111.7975309105.624691499.4518518593.2790123587.1061728480.93333333
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