Messungen am remanenten Feld in massiven Hochtemperatur-Supraleitern

Aufgrund der geringen Reproduzierbarkeit von Magnetfeldmessungen an massiven kristallinen Supraleitern wurde versucht, jene Parameter zu identifizieren, welche für einen typischen Magnetfeldscan mittels Hallsonde entscheidend sind. Desweiteren wurden Proben aus Dresden, Jena, Tokio und Cambridge vermessen und deren Qualität bezüglich des produzierten Magnetfeldes, mithilfe einer neu definierten Gütezahl, evaluiert. Die untersuchten Parameter waren Stickstofftemperatur, Relaxation, die Größe der aktiven Sondenfläche sowie deren Abstand zur Probenoberfläche und die Aktivierungsmethode. Temperaturmessungen am Stickstoff zeigten eine Streuung von bis zu 4 K. Bei den gemessenen B(T) – Kurven der Proben führt diese Temperaturvarianz zu Unterschieden von über 30% im Magnetfeld unterschiedlicher Messungen. Eine Änderung der Distanz zwischen Hallsonde und Probe kann Unterschiede von 20% (zb. bei 0.8 mm) im Magnetfeld zur Folge haben. Nicht ganz so drastische Ergebnisse lieferte die Untersuchung der Relaxation. Es wurde zwischen der Wartezeit nach der Aktivierung und der Messdauer unterschieden. Beide Faktoren zusammen genommen können Änderungen des Magnetfeldes von bis zu 8% nach sich ziehen. Einen nur geringen Einfluss auf die Messung hat hingegen die Sondengröße (< 1%). Hinsichtlich der Aktivierungsmethode wurde zwischen Fc, zFc und Pulsfeldaktivierung differenziert. Die Änderung der Aktivierungsmethode hatte keine Wirkung auf die Messung. Es muss nur beachtet werden, dass das Aktivierungsfeld bei der Pulsfeldaktivierung etwa dem dreifachen Wert des maximalen Probenfeldes entspricht. Um Messungen vergleichbar zu machen, müssen die Parameter, welche den Ausgang der Messung bestimmen, bekannt sein. Im speziellen sind dies Stickstofftemperatur, Distanz zwischen Hallsonde und Probe, Messdauer und Wartezeit nach der Aktivierung.Measurements of the magnetic field of massive crystalline superconductors show only poor reproducibility. Therefore, it was attempted to identify the parameters critical for a typical magnetic field scan with a Hall probe. Furthermore, samples from Dresden, Jena, Tokyo and Cambridge were measured and their quality with respect to the magnetic field produced was evaluated with the help of a newly defined "quality number". The parameters examined were the nitrogen temperature, the relaxation, the size of the active probe area and its distance to the sample surface, and the method of activation. Measurements of the nitrogen temperature showed a variation of up to 4 K. In the measured B(T) graphs of the samples, this temperature variation leads to differences of over 30% in the magnetic field between measurements. A change in the distance between Hall probe and sample can lead to differences of 20% in the magnetic field (e.g. at 0.8 mm). The examination of the relaxation led to less drastic results. A distinction was made between the waiting period after activation and the duration of the measurement. Both factors together can lead to changes in the magnetic field of up to 8%. The probe size, conversely, has only a small effect on the measurement (< 1%). With respect to the method of activation, a distinction was made between Fc, zFc and pulse field activation. Changing the method of activation had no effect on the measurement. It should be noted, though, that in pulse field activation, the activation field is approximately equal to the three-fold value of the maximal sample field. In order to make measurements comparable with each other, the parameters which determine the outcome of the measurement must be known. Specifically, these are the nitrogen temperature, the distance between Hall probe and sample, the measurement duration and the waiting period after activation