Jaki jest efekt Josephson?

Efektem Josephsona jest przejście sparowanych elektronów przez cienką, izolacyjną barierę dielektryczną umieszczoną między dwoma nadprzewodnikami.Cooper para elektronów przechodzi przez warstwę izolacyjną poprzez efekt tunelowania.Nie ma spadku napięcia, podczas gdy prąd pozostaje poniżej określonego poziomu, który jest znany jako prąd krytyczny.Zgodnie z stałymi napięciami dodatnimi utrzymywane są prądy naprzemienne, a także prądy bezpośrednie z przejścia elektronów.Efekt został przewidziany przez teorię na początku lat 60. XX wieku przez Briana D. Josephsona i jest wykorzystywany do wykonywania pomiarów bardzo niskich temperatur i w obwodach Josephson Junction, które mogą szybko przełączać sygnały do przechowywania danych.

Elektrony przechodzą przez folię izolacyjną, która jest filmem izolacyjnym, który jest filmem izolacyjnymmikroskopowo cienki.Efekt Josephsona można kontrolować, stosując pole magnetyczne, które zmniejsza wytrzymałość superprądu na barierę.Pola magnetyczne są blokowane przed wejściem do wnętrza skrzyżowania Josephsona za pomocą frakcyjnych wirów.Wytrzymałość prądu wzrasta i spada w różnych punktach, gdy siła pola jest nasilana, umożliwiając kontrolowanie przepływu sygnału i przełączania.

Gdy nadprzewodnicy są narażone na prąd stały, pary elektronów są przepuszczane przez barierę, gdy fale elektromagnetyczne są uwalniane, które są uwalnianepowoduje produkcję małych ilości światła zamiast ciepła.Efekt Josephsona można również zastosować do elektroniki radiowej stosowanej w bardzo zimnych warunkach, ponieważ połączenie Josephsona może działać jak czujnik oscylacji elektromagnetycznej.Obwody oparte na tym połączeniu mogą również przechowywać dane i mogą być wytwarzane w ciasne przestrzenie, ponieważ są one tak wydajne, więc możliwe jest stosowanie w komputerach.

Efekt Josephsona występuje w bardzo niskich temperaturach i jest najbardziej wydajny w temperaturach bliskich zeroStopnie Kelvin (około -460 i Deg: F).Systemy wykorzystujące ten efekt można luźno podłączyć do pomiaru pól magnetycznych.Mogą również generować niski poziom mocy jako część generatorów, które można zaprojektować tak, aby przełączać się na wiele częstotliwości.To, jak stosuje się efekt Josephsona, zależy od wiedzy inżyniera na temat fizyki kwantowej, i jest mierzony za pomocą różnych złożonych formuł matematycznych.

Instrumenty obejmujące Josephson Połączenia wykorzystują efekt Josephsona do wykonania precyzyjnych pomiarów wymiarowych, amplifikowania sygnałów elektromagnetycznych iProwadź szybkie komputery.Josephson Tunnel Junction przełącza sygnały szybciej niż jakikolwiek inny przełącznik półprzewodnikowy.Taki system może działać na częstotliwościach prądu stały