Supraleitende Levitation über schmelztexturiertem YBa2Cu3O7-x

Inhaltsangabe: Problemstellung: Ein elektrisch geladener, kugelformiger Permanentmagnet der Masse (52 3)ug schwebt in einem supraleitenden Kondensator in stabiler Lage. Die Elektroden des Kondensators bestehen aus schmelztexturiertem YBa2Cu3O7-x. Aufgrund der Ladung, die er tragt, kann der Magnet zu Schwingungen um seine Gleichgewichtslage angeregt werden, die elektrisch detektiert werden. Die dabei gefundenen Resonanzfrequenzen liegen zwischen 300 und 450 Hertz. Numerisch konnen nichtlineare Ruckfuhrkrafte berechnet werden, welche die beobachteten Skelettkurven und die gemessenen hoheren Harmonischen verursachen. Die Dampfung der Schwingungen wird in Abhangigkeit von der Schwingungsamplitude und der Temperatur untersucht. Dabei tritt knapp unterhalb der kritischen Temperatur Tc92K ein ausgepragtes Minimum in der Dampfung auf. Die gefundenen Ergebnisse konnen mit einer Kombination aus linearer, quadratischer und durch thermische Aktivierung von Flusswirbeln hervorgerufene Dampfung beschrieben werden. Die lineare Dampfung wird durch die Bewegung der Flusslinien innerhalb ihrer Haftpotentiale erklart, die quadratische Dampfung wird hysteretischen Dissipationsverlusten gepinnter Flussschlauche im Hochtemperatursupraleiter zugeschrieben. Durch das Anlegen einer Gleichspannung am Kondensator wird die Gleichgewichtslage des Permanentmagneten verandert. Dabei wird die Abhangigkeit der statischen Levitationskraft und der Resonanzfrequenz von der Lage des Magneten untersucht. Fur Temperaturen von 4.2 und 77 Kelvin wird keine hysteretische Abhangigkeit fur die statische Levitationskraft gefunden, so wie sie sich in einem gesinterten Kondensator bei R. Grosser ergeben hatte. Auch die Resonanzfrequenz ist im schmelztexturierten Kondensator eine reversible Funktion des Ortes des Magneten. Inhaltsverzeichnis: Inhaltsverzeichnis: 1.Einfuhrung5 1.1Supraleiter5 1.2Magnetische Levitation6 1.3Ziel dieser Diplomarbeit8 2.Theoretische Vorbemerkungen10 2.1Allgemeine Bewegungsgleichung fur d"