Ποιο είναι το αποτέλεσμα του Josephson;

Το φαινόμενο Josephson είναι το πέρασμα των ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων μέσα από ένα λεπτό, μονωτικό διηλεκτρικό φράγμα τοποθετημένο μεταξύ δύο υπεραγωγών.Ένα ζεύγος ηλεκτρονίων που περνά μέσα από το μονωτικό στρώμα μέσω ενός αποτελέσματος σήραγγας.Δεν υπάρχει πτώση τάσης ενώ το ρεύμα παραμένει κάτω από ένα συγκεκριμένο επίπεδο, το οποίο είναι γνωστό ως το κρίσιμο ρεύμα.Υπό σταθερές, θετικές τάσεις, εναλλασσόμενα ρεύματα καθώς και άμεσα ρεύματα από τη διέλευση των ηλεκτρονίων διατηρούνται.Το αποτέλεσμα προβλέπεται από τη θεωρία στις αρχές της δεκαετίας του 1960 από τον Brian D. Josephson και χρησιμοποιείται για να λάβει μετρήσεις πολύ χαμηλών θερμοκρασιών και στα κυκλώματα Josephson Junction που μπορούν να μεταβαίνουν γρήγορα σήματα για να αποθηκεύσουν δεδομένα.μικροσκοπικά λεπτό.Το φαινόμενο Josephson μπορεί να ελεγχθεί εφαρμόζοντας ένα μαγνητικό πεδίο το οποίο μειώνει την αντοχή ενός υπερσύγχρονου ρεύματος σε όλο το φράγμα.Τα μαγνητικά πεδία εμποδίζονται από την είσοδο στο εσωτερικό της διασταύρωσης Josephson με κλασματικές στροβίλους.Η τρέχουσα ισχύς αυξάνεται και πέφτει σε διαφορετικά σημεία, ενώ η αντοχή του πεδίου εντείνεται, επιτρέποντας την ελεγχόμενη διέλευση σήματος και τη μετάβαση.οδηγεί στην παραγωγή μικρών ποσοτήτων φωτός αντί για θερμότητα.Το φαινόμενο Josephson μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε ραδιοφωνικά ηλεκτρονικά που χρησιμοποιούνται σε εξαιρετικά κρύες συνθήκες, επειδή μια διασταύρωση Josephson μπορεί να λειτουργήσει σαν έναν αισθητήρα ηλεκτρομαγνητικής ταλάντωσης.Τα κυκλώματα που βασίζονται σε αυτή τη διασταύρωση μπορούν επίσης να αποθηκεύουν δεδομένα και μπορούν να κατασκευαστούν σε στενούς χώρους επειδή είναι τόσο αποτελεσματικά, οπότε η χρήση σε υπολογιστές είναι δυνατή.

Το αποτέλεσμα Josephson εμφανίζεται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και είναι πιο αποτελεσματικό σε θερμοκρασίες κοντά στο μηδέν στο μηδένβαθμοί Kelvin (περίπου -460 deg: F).Τα συστήματα που χρησιμοποιούν αυτό το φαινόμενο μπορούν να συνδεθούν χαλαρά για να μετρήσουν τα μαγνητικά πεδία.Μπορούν επίσης να δημιουργήσουν χαμηλά επίπεδα ισχύος ως μέρος των γεννήτριων που μπορούν να σχεδιαστούν για να μεταβληθούν σε πολλές συχνότητες.Ο τρόπος με τον οποίο χρησιμοποιείται το φαινόμενο Josephson εξαρτάται από τη γνώση του μηχανικού για την κβαντική φυσική και μετράται χρησιμοποιώντας μια ποικιλία σύνθετων μαθηματικών τύπων. Τα όργανα που ενσωματώνουν τις διασταυρώσεις Josephson χρησιμοποιούν το αποτέλεσμα Josephson για να κάνουν ακριβείς μετρήσεις διαστάσεων, να ενισχύσουν τα ηλεκτρομαγνητικά σήματα καιΟδηγήστε γρήγορες υπολογιστές.Ένας διακόπτης διασταύρωσης σήραγγας Josephson σηματοδοτεί ταχύτερα από οποιοδήποτε άλλο διακόπτη ημιαγωγών.Ένα τέτοιο σύστημα μπορεί να λειτουργεί σε συχνότητες άμεσης ρεύματος ή μικροκυμάτων, έτσι ώστε οι υπεραγωγοί να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολλές διαφορετικές εφαρμογές μετρολογίας και υπολογιστικών.