Josephson Effect คืออะไร?

ผลของ Josephson คือเส้นทางของอิเล็กตรอนที่จับคู่ผ่านสิ่งกีดขวางอิเล็กทริกที่บางและเป็นฉนวนอยู่ระหว่างตัวนำยิ่งยวดสองตัวคู่อิเล็กตรอนของคูเปอร์ผ่านชั้นฉนวนผ่านเอฟเฟกต์อุโมงค์ไม่มีแรงดันไฟฟ้าลดลงในขณะที่ปัจจุบันอยู่ต่ำกว่าระดับที่เฉพาะเจาะจงซึ่งเรียกว่ากระแสวิกฤตภายใต้ค่าคงที่แรงดันไฟฟ้าบวกกระแสน้ำสลับและกระแสโดยตรงจากทางของอิเล็กตรอนจะได้รับการบำรุงรักษาทฤษฎีที่คาดการณ์ไว้ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 โดย Brian D. Josephson และใช้ในการวัดอุณหภูมิต่ำมากและในวงจร Josephson Junction ที่สามารถเปลี่ยนสัญญาณอย่างรวดเร็วเพื่อเก็บข้อมูล

อิเล็กตรอนผ่านฟิล์มฉนวนที่เป็นกล้องจุลทรรศน์บางเอฟเฟกต์ของโจเซฟสันสามารถควบคุมได้โดยการใช้สนามแม่เหล็กซึ่งจะช่วยลดความแข็งแรงของกระแสไฟฟ้าที่ยิ่งใหญ่ข้ามสิ่งกีดขวางสนามแม่เหล็กถูกบล็อกไม่ให้เข้าสู่การตกแต่งภายในของ Josephson Junction โดย vortices เศษส่วนความแข็งแรงของกระแสเพิ่มขึ้นและลดลงที่จุดที่แตกต่างกันในขณะที่ความแรงของสนามทวีความรุนแรงมากขึ้นช่วยให้สามารถส่งสัญญาณและการสลับที่จะควบคุม

เมื่อตัวนำยิ่งยวดถูกสัมผัสกับกระแสโดยตรงส่งผลให้เกิดการผลิตแสงในปริมาณเล็กน้อยแทนความร้อนเอฟเฟกต์ Josephson สามารถนำไปใช้กับอิเล็กทรอนิกส์วิทยุที่ใช้ในสภาพที่เย็นมากเนื่องจาก Josephson Junction สามารถทำงานได้เช่นเซ็นเซอร์การแกว่งแม่เหล็กไฟฟ้าวงจรที่อิงตามทางแยกนี้ยังสามารถจัดเก็บข้อมูลและสามารถผลิตลงในพื้นที่แคบ ๆ ได้เนื่องจากมีประสิทธิภาพมากดังนั้นการใช้ในคอมพิวเตอร์จึงเป็นไปได้ผลของ Josephson เกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำมากและมีประสิทธิภาพมากที่สุดที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับศูนย์Degrees Kelvin (ประมาณ -460 DEG: F)ระบบที่ใช้เอฟเฟกต์นี้สามารถเชื่อมต่ออย่างหลวม ๆ เพื่อวัดสนามแม่เหล็กพวกเขายังสามารถสร้างพลังงานในระดับต่ำซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สามารถออกแบบให้สลับไปทั่วความถี่ได้มากมายการใช้เอฟเฟกต์ของโจเซฟสันขึ้นอยู่กับความรู้ของวิศวกรเกี่ยวกับฟิสิกส์ควอนตัมและวัดโดยใช้สูตรทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนที่หลากหลายเครื่องมือที่รวมการแยกโจเซฟสันใช้เอฟเฟกต์โจเซฟสันเพื่อทำการวัดมิติที่แม่นยำขับคอมพิวเตอร์เร็วสวิตช์ Josephson Tunnel Junction สัญญาณเร็วกว่าสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆระบบดังกล่าวสามารถทำงานได้ที่ความถี่กระแสไฟฟ้าโดยตรงหรือไมโครเวฟดังนั้นตัวนำยิ่งยวดจึงสามารถใช้ในการวัดวิทยาและการคำนวณที่แตกต่างกันมากมาย