13.2. Явление Джозефсона.

Если два сверхпроводника разделены между собой достаточно тонким слоем диэлектрика (например, два металлических слоя, разделенных окислом), то проникновение через барьер макроскопических волновых функций приводит к их перекрытию или к тунеллированию электронных пар. Связанные с этим эффекты были исследованы Брайаном Джозефсоном в 1962г. Он показал, что если имеется разность фаз между этими двумя волновыми функциями, то ток может протекать в отсутствие какой-либо разности потенциалов.

Джозефсон предположил, что слой диэлектрика – не единственно возможный тип “слабого звена”, среди других типов можно отметить точечный контакт двух хорошо пришлифованных сверхпроводников, или же микромостик, образованный путем травления сверхпроводящей пленки. На практике при нулевом напряжении через контакт можно пропустить ток только вплоть до некоторого порогового значения, выше которого появится напряжение. Это напряжение затем возрастает при росте тока. Такое яввление называется стационарым эффектом Джозефсона.

Нестационарный эффект Джозефсона возникает тогда, когда к контакту прикладывается напряжение и через него начинает течь переменный ток.

Эффект Джозефсона может иметь много приложений, но он может быть и паразитным. Он возникает на границах зерен в поликристалических образцах новых сверхпроводников и препятствует, например, попыткам измерения лондоновской глубины проникновения.

Контрольные вопросы:

1. В чем заключается сущность эффекта Зеемана?

1. Прохождение спектральных линий через препятствия.

2. Соединение спектральных линий под действием магнитного поля.

3. Расщепление спектральных линий под действием магнитного поля.

4. Спектральные линии не изменяются под действием магнитного поля.

2. Кто и когда объяснил эффект Зеемана?

1. Г. Лорец в 1899 году.

2. Г. Лорец в 1897 году.

3. Б. Джозефсон в 1962 году.

4. Б. Джозефсон в 1897 году.

3. Привести основные формулы эффекта Зеемана?

1. E=-µ_HH ΔE_m = -µ_HH = gµ_БН·m δ = ΔE_m+1 – ΔEm = gµ_БН = gΔE₀

3. v₂ = v₀ + Δv v₁ =v_o – Δv.

4. v₂ = v₀ + Δv v₁ =v_o – Δv.

5. ΔE_m = -µ_HH = gµ_БН·m

4. В чем сущность стационарного эффекта Джозефсона?

1. Он возникает на границах зерен в поликристаллических образцах новых сверхпроводников и препятствий.

2. Он не возникает на границах зерен в поликристаллических образцах новых сверхпроводников и препятствий.

3. Он возникает в центре зерен в поликристаллических образцах новых сверхпроводников и препятствий.

4. Он возникает на границах зерен в кристаллических образцах новых сверхпроводников и препятствий.

5. Эффекта Джозефсона применяется:

1. Для измерения лондоновской глубины проникновения.

2. Для создания медленнодействующих элементов логических устройств ЭВМ.

3. Для создания медленнодействующих элементов усилителей.

4. Для точного измерения очень слабых магнитных полей, токов и напряжений.

Лекция №14.

14. Явление Мессбауэра. Другие эффекты квантовой физики