约瑟夫逊效应
贡献者:gsfei2009 浏览:1747次 创建时间:2009-07-03
-
1963年,C.D.安德森和J.H.罗厄尔在实验中观察到直流约瑟夫逊效应。罗厄尔又在实验中证实了最大超导电流与磁场的关系,约瑟夫逊的理论遂得到完全的证实。
约瑟夫逊效应的物理机制是:超导态是一种新的长程有序相,这时电子凝聚成电子对。电子对可用序参量φ(r)描写。φ(r)的位相φ表征超导长程序,在某点确定它的值后,其他点的值也就确定了。大块超导体内部电流和矢势等于零,位相与坐标无关,是一个常数。如果中间氧化层相当厚,位相相关被破坏,φ1与φ2无关。如果中间氧化层足够薄,则两边的波函数渗入氧化层而互相关联起来。当位相差不为零时,氧化层附近的波函数必然波动,引起电子对的流动。当φ1-φ2为常数时,有零压电流通过结,即发生直流约瑟夫逊效应。
约瑟夫逊效应主要用于:
① 用约瑟夫逊效应制成高灵敏度磁强计,灵敏度达10高斯,可测量人体心脏跳动和人脑内部的磁场变化,作出“心磁图”和“脑磁图”。在物理研究和地质探矿等方面也得到应用。
② 在计量方面,70年代初期研制出电压基准监视系统。约瑟夫逊效应还用于制作高精度检流计、电压比较仪、电流比较仪和用于射频电压、电流、功率及衰减的精密测量。
③ 用作毫米波、亚毫米波的检波器和混频器,其优点是噪声低、频带宽、损耗小。
④ 约瑟夫逊结可用作计算机中的开关和记忆元件。开关速度已达到10皮秒,功耗也很小。
开放分类
参考资料
贡献者
本词条在以下词条中被提及:
关于本词条的评论共:(0条)