Quel est l'effet Josephson?

L'effet Josephson est le passage d'électrons appariés à travers une barrière diélectrique isolante mince placée entre deux supraconducteurs.Une paire d'électrons Cooper traverse la couche isolante via un effet de tunneling.Il n'y a pas de chute de tension tandis que le courant reste en dessous d'un niveau spécifique, connu sous le nom de courant critique.Sous des tensions positifs constantes, des courants alternés ainsi que des courants directs du passage des électrons sont maintenus.L'effet a été prévu par la théorie au début des années 1960 par Brian D. Josephson, et est utilisé pour prendre des mesures de températures très basses et dans les circuits de jonction de Josephson qui peuvent rapidement changer de signaux pour stocker les données.

Les électrons passent à travers un film isolant qui estmicroscopiquement mince.L'effet Josephson peut être contrôlé en appliquant un champ magnétique qui réduit la résistance d'un supercurrent à travers la barrière.Les champs magnétiques sont empêchés d'entrer à l'intérieur de la jonction Josephson par des tourbillons fractionnés.La résistance au courant augmente et diminue à différents points tandis que la résistance du champ est intensifiée, permettant au passage et à la commutation de contrôler.entraîne la production de petites quantités de lumière au lieu de la chaleur.L'effet Josephson peut également être appliqué à la radio électronique utilisée dans des conditions extrêmement froides, car une jonction Josephson peut fonctionner comme un capteur d'oscillation électromagnétique.Les circuits basés sur cette jonction peuvent également stocker des données et peuvent être fabriqués dans des espaces restreints car ils sont si efficaces, donc l'utilisation dans les ordinateurs est possible.

L'effet Josephson se produit à des températures très basses et est la plus efficace à des températures proches de zéroDegrés Kelvin (environ -460 et deg: f).Les systèmes qui utilisent cet effet peuvent être liés de manière lâche pour mesurer les champs magnétiques.Ils peuvent également générer de faibles niveaux de puissance dans le cadre des générateurs qui peuvent être conçus pour être modifiés sur de nombreuses fréquences.La façon dont l'effet Josephson est utilisé dépend de la connaissance d'un ingénieur en physique quantique, et il est mesuré en utilisant une variété de formules mathématiques complexes.

Les instruments qui incorporent les jonctions de Josephson utilisent l'effet Josephson pour effectuer des mesures dimensionnelles précises, amplifier les signaux électromagnétiques d'amplification, etconduire des ordinateurs rapides.Un commutateur de jonction de tunnel Josephson signale plus rapidement que tout autre commutateur semi-conducteur.Un tel système peut fonctionner à des fréquences de courant direct ou de micro-ondes, de sorte que les supraconducteurs peuvent être utilisés dans de nombreuses applications de métrologie et informatique différentes.