Figure 1 : La courbe en bleu est une mesure de la résistance du niobium, avec une transition normal→supra à 9.2 K. En rouge : fit en a A + B.T3 permettant d’extrapoler le résultat à 0K.
Principe La mesure du RRR est un outil de caractérisation utilisé de façon très courante en métallurgie pour caractériser la pureté et la qualité d’un matériau. Il s’agit d’évaluer r295K /r0K.
La résistivité rT dépend de la contribution des impuretés, de l’état cristallin (densité de joint de grains, dislocations…), de la surface et de l’interaction avec les phonons.
rT ~ rimp + rcrist+ rs + rph (T)
Si l’on se place à suffisamment basse température et si l’on prend un échantillon suffisamment volumineux pour que rph (T) et rs soient négligeables, alors la résistivité résiduelle ne dépend que des impuretés et de l’état cristallin.
Dans la pratique, on mesure R295K /R4.2K ou même R295K /R10K dans le cas du niobium, puisque cette grandeur doit être mesurée à l’état non supraconducteur (Tc = 9.25 K pour le Nb).
La résistance R0 est ensuite extrapolée à T = 0 K avec la loi (1) :
(1) R0 = R – aR295 T3
(1)est valide pour un grands nombre de métaux de transition [1]; dans le cas du Nb, a est égal à 5.10-7 K-3 [2].
[1] “electrical resistance of metals”, G. T. Meaden, HEYWOOD BOOKS, London, (1965), p. 89.
[2] "Specific Resistance Measurement of a Single Grain Boundary in Pure Niobium", Safa, H. et al., in 9th WOrkshop on RF Superconductivity-1999, Santa Fe , NM, USA.
Description L’expérience est une mesure 4-fil classique installée dans un petit cryostat.
Figure 2 : Détail du montage électrique : 2 à 5 échantillons peuvent être mesurés simultanément
Figure 3 : vue de l’insert cryogénique
Figure 4 : Vue du cryostat + pompage
Figure 5 : Contrôle commande( Labview™)
