조셉슨 효과는 무엇입니까?

Josephson Effect는 두 개의 초전도체 사이에 위치한 얇은 절연 유전체 장벽을 통해 쌍을 이루는 전자가 통과하는 것입니다. 쿠퍼 전자 쌍은 터널링 효과를 통해 절연 층을 통과한다. 전류가 임계 레벨이라고하는 특정 레벨 아래로 유지되는 동안 전압 강하가 없습니다. 일정한 양의 전압 하에서, 전자의 통과로부터의 교류뿐만 아니라 교류가 유지된다. 이 효과는 1960 년대 초 Brian D. Josephson에 의해 이론에 의해 예측되었으며 매우 낮은 온도와 데이터를 저장하기 위해 신호를 빠르게 전환 할 수있는 Josephson 접합 회로에서 측정하는 데 사용됩니다.

전자는 현미경 적으로 얇은 절연막을 통과합니다. Josephson Effect는 장벽을 가로 지르는 과전류의 강도를 줄이는 자기장을 적용하여 제어 할 수 있습니다. 자기장은 분수 와동에 의해 조셉슨 접합의 내부로 들어가는 것을 차단합니다. 전계 강도가 강화되는 동안 전류 강도가 상승 및 하강하여 신호 통과 및 스위칭을 제어 할 수 있습니다.

초전도체가 직류에 노출되면 전자기파가 방출 될 때 전자쌍이 장벽을 통과하여 열 대신 소량의 빛이 생성됩니다. Josephson 접합은 전자기 진동 센서처럼 작동 할 수 있기 때문에 매우 추운 조건에서 사용되는 무선 전자 장치에도 Josephson Effect를 적용 할 수 있습니다. 이 접점을 기반으로하는 회로는 데이터를 저장할 수 있으며, 매우 효율적이기 때문에 좁은 공간에서 제조 할 수 있으므로 컴퓨터에서 사용할 수 있습니다.

Josephson Effect는 매우 낮은 온도에서 발생하며 켈빈 0도 (약 -460 ° : F)에 가까운 온도에서 가장 효율적입니다. 이 효과를 사용하는 시스템은 느슨하게 연결되어 자기장을 측정 할 수 있습니다. 또한 여러 주파수를 통해 스위칭되도록 설계된 발전기의 일부로 낮은 수준의 전력을 생성 할 수 있습니다. 조셉슨 효과의 사용 방법은 양자 물리학에 대한 엔지니어의 지식에 따라 달라지며 다양한 복잡한 수학 공식을 사용하여 측정됩니다.

Josephson 정션을 통합 한 계측기는 Josephson Effect를 사용하여 정확한 치수 측정, 전자기 신호 증폭 및 빠른 컴퓨터 구동을 수행합니다. Josephson 터널 접합은 다른 반도체 스위치보다 신호를 빠르게 전환합니다. 이러한 시스템은 직류 또는 마이크로파 주파수에서 작동 할 수 있으므로 초전도체는 다양한 계측 및 컴퓨팅 애플리케이션에 사용될 수 있습니다.