Большая Советская Энциклопедия.

Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Джозефсона эффект

Джозефсона эффект (далее Д) протекание сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющий два сверхпроводника (так называемый контакт Джозефсона); предсказан на основе теории сверхпроводимости английским физиком Б. Джозефсоном в 1962, обнаружен американскими физиками П. Андерсоном и Дж. Роуэллом в 1963. Электроны проводимости проходят через диэлектрик (обычно пленку окиси металла толщиной ~ 10 А) благодаря туннельному эффекту. Если ток через контакт Джозефсона не превышает определенного значения, называемого критическим током контакта, то падение напряжения на контакте отсутствует (так называемый стационарный Д, см. рис., в). Если же через контакт пропускать ток, больший критического, то на контакте возникает падение напряжения , и контакт излучает электромагнитные волны (нестационарный Д, рис., г). Частота излучения v связана с напряжением на контакте соотношением v = 2eV/h, где е - заряд электрона, h - Планка постоянная. Возникновение излучения связано с тем, что объединенные в пары электроны, создающие сверхпроводящий ток, при переходе через контакт приобретают избыточную по отношению к основному состоянию сверхпроводника энергию 2eV. Единственная возможность для пары электронов вернуться в основное состояние - это излучить квант электромагнитной энергии hv = 2eV.

  Аналогичный эффект наблюдается и в том случае, когда сверхпроводники соединены тонкой перемычкой (мостиком или точечным контактом) или между ними находится тонкий слой металла в нормальном состоянии. Такие системы вместе с контактами Джозефсона называют слабосвязанными сверхпроводниками. На основе Д созданы сверхпроводящие интерферометры, содержащие две параллельно включенные слабые связи между сверхпроводниками. Особый, квантовый характер сверхпроводящего состояния приводит к интерференции сверхпроводящих токов, прошедших через слабые связи. При этом критический ток оказывается зависящим от внешнего поля, что позволяет использовать такое устройство для чрезвычайно точного измерения, до 8·10-7-8·10-8 a/м (10-8-10-9 э), полей. Имеются также возможности применения слабосвязанных сверхпроводников в качестве легко перестраивающихся в широком диапазоне частот маломощных генераторов, чувствительных усилителей и др. приборов СВЧ- и далекого ИК-диапазонов.

  Лит.: Лангенберг Д. Н. (и др.), Эффекты Джозефсона, "Успехи физических наук", 1967, т. 91, в. 2, с. 317; Кулик И. О., Янсон И. К., Эффект Джозефсона в сверхпроводящих туннельных структурах, М., 1970.

  Л. Г. Асламазов.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 16.02.2019 13:16:47

13:11 В Москве закрыли пять станций метро  
13:06 Ударивший россиянина в пах боец захотел поединок с Емельяненко
12:51 Шведы выдвинули свою версию гибели группы Дятлова
11:36 Появились подробности о самочувствии российского бойца MMA после удара в пах
11:26 Эрдоган допустил совместную операцию с Россией и Ираном в сирийском Идлибе
11:16 Появилось видео испытаний танка Т-90М
10:49 Сестра экс-главы МИД Британии разделась в прямом эфире из-за Brexit
09:59 Белорусские футболисты перестанут считаться легионерами в России
09:44 США заявили о тайных переговорах венесуэльских генералов с оппозицией