Skip to main content

ジョセフソン効果は何ですか?

ジョセフソン効果とは、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ます。顕微鏡的に薄い。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、分数渦によってジョセフソン接合部の内部に入ることを妨げられます。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ます。信号の通過とスイッチングを制御することができます。発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、それらが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。学位ケルビン(約-460&deg:f)。この効果を使用するシステムは、磁場を測定するために大まかに接続できます。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学的式を使用して測定されます。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。