Mi a Josephson -effektus?

A Josephson -hatás a párosított elektronok áthaladása egy vékony, szigetelő dielektromos gáton keresztül, amelyet két szupravezető között helyeznek el.Egy Cooper elektronpár áthalad a szigetelő rétegen egy alagúthatáson keresztül.Nincs feszültségcsökkenés, amíg az áram egy adott szint alatt marad, amelyet kritikus áramnak nevezünk.Állandó pozitív feszültségek mellett váltakozó áramok, valamint az elektronok áthaladásából származó közvetlen áramok tartanak fenn.A hatást az elmélet az 1960 -as évek elején Brian D. Josephson előre jelezte, és a nagyon alacsony hőmérsékletek mérésére és a Josephson csomópont -áramkörökben történő mérésére használják, amelyek gyorsan átválthatják a jeleket az adatok tárolására.

Az elektronok áthaladnak egy szigetelő filmen, amely vanmikroszkopikusan vékony.A Josephson -effektus egy mágneses mező alkalmazásával szabályozható, amely csökkenti a szuperáram szilárdságát a gáton.A mágneses mezők elzáródnak attól, hogy frakcionált örvényekkel belépjenek a Josephson csomópont belsejébe.A jelenlegi erő növekszik és különböző pontokra esik, miközben a mező szilárdsága fokozódik, lehetővé téve a jel áthaladásának és a váltás ellenőrzését.eredményezi, hogy kis mennyiségű fényt termel a hő helyett.A Josephson -effektus alkalmazható a rendkívül hideg körülmények között alkalmazott rádió -elektronikára is, mivel a Josephson csomópont úgy működhet, mint egy elektromágneses oszcillációs érzékelő.Az ezen a csomóponton alapuló áramkörök adatokat is tárolhatnak, és szűk terekbe is előállíthatók, mivel ezek annyira hatékonyak, tehát a számítógépekben történő felhasználás lehetséges.Kelvin fok (kb. -460 és fok).Az ezt a hatást használó rendszerek lazán csatlakoztathatók a mágneses mezők méréséhez.Ezenkívül alacsony energiát generálhatnak a generátorok részeként, amelyeket úgy lehet megtervezni, hogy sok frekvencián keresztül válthassanak.A Josephson -effektus használatának módja a mérnök kvantumfizikájának ismereteitől függ, és különféle összetett matematikai képletek felhasználásával mérik.Vezesse a gyors számítógépeket.A Josephson alagút -csomópontok gyorsabban jelzik, mint bármely más félvezető kapcsoló.Egy ilyen rendszer közvetlen áram vagy mikrohullámú frekvenciákon működhet, így a szupravezetők sokféle metrológiai és számítási alkalmazásban használhatók.