ジョセフソン効果は何ですか？

ジョセフソン効果は、2つの超伝導体の間に配置された薄い断熱誘電体バリアを通るペアの電子の通過です。クーパーの電子ペアは、トンネリング効果を介して絶縁層を通過します。電流が特定のレベルを下回る間、電圧降下はありません。これは臨界電流として知られています。一定の正の電圧では、電子の通過からの直接電流が維持されます。この効果は、1960年代初頭のブライアンD.ジョセフソンによって理論によって予測され、非常に低い温度の測定を行うために使用され、ジョセフソンジャンクションサーキットでは、信号を迅速に切り替えてデータを保存できます。ジョセフソン効果は、障壁を横切る超電流の強度を低下させる磁場を適用することで制御できます。磁場は、断片的な渦によってジョセフソンジャンクションの内部に入るのを妨げられますs。電流強度が強化されている間、電流強度が異なるポイントで上昇し、落ちます。これにより、信号の通過と切り替えが制御されます。

超伝導体が直流電流にさらされると、電磁波が放出されると電子ペアが障壁を通過し、その結果、熱の代わりに少量の光が生成されます。ジョセフソンの接合部は電磁振動センサーのように機能する可能性があるため、ジョセフソン効果は非常に寒い状態で使用されるラジオエレクトロニクスにも適用できます。このジャンクションに基づく回路もデータを保存することができ、非常に効率的であるため、タイトなスペースに製造できます。そのため、コンピューターでの使用が可能です。

ジョセフソン効果は非常に低い温度で発生し、ケルビンゼロに近い温度で最も効率的です（約-460＆deg：f）。この効果を使用するシステムはゆるくすることができます磁場を測定するために接続。また、多くの周波数にわたって切り替えるように設計できる発電機の一部として低レベルの電力を生成することもできます。 Josephson効果の使用方法は、量子物理学に関するエンジニアの知識に依存し、さまざまな複雑な数式を使用して測定されます。

ジョセフソンジャンクションを組み込んだ

ジョセフソン効果を使用して、正確な寸法測定、電磁信号を増幅し、高速コンピューターを駆動します。 Josephson Tunnel Junctionは、他のどの半導体スイッチよりも速く信号を切り替えます。このようなシステムは、直接電流またはマイクロ波周波数で動作できるため、超伝導体は多くの異なるメトロロジーおよびコンピューティングアプリケーションで使用できます。