约瑟夫森效应的原理与应用

好知识2023-04-18 15:49:38113

约瑟夫森是著名的英国物理学家,因发现约瑟夫森效应而获1973年诺贝尔物理学奖。约瑟夫森曾在卡迪夫学校和剑桥大学学习。1964年获博士学位。1974年任物理学教授。

他的名字与他在1962年发现的约瑟夫森效应联系在一起,当时他还是一名研究生。他宵预言在一定情况下超导体结有一定值的电流通过,即使没有电压差存在其间。不久他用实验测出了这种零电压电流。同时,正如他所预料的那样,也测出了在施加电压时所产生的振荡电流。

约瑟夫森效应的原理与应用

约瑟夫森效应是一种横跨约瑟夫森结的超电流现象。约瑟夫森结由二个互相微弱连接的超导体组成,而这个微弱连结的组成结构可以是一个薄的绝缘层(称为超导体–绝缘体–超导体接面,简称S-I-S),一小段非超导金属(简称S-N-S),或者是可弱化接触点超导性的狭窄部分(简称S-s-S)。

约瑟夫森结有许多种类,例如pi型约瑟夫森结、varphi型约瑟夫森结、长型约瑟夫森结以及超导隧穿接面等。

约瑟夫森效应广泛应用于超导量子干涉仪,RSFQ数字电路,约瑟夫森效应也可用于精确测量基本电荷,并以约瑟夫逊常数和冯克利青常数作表示。这二个常数与量子霍尔效应相关。

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