Төп менюны ачу

Джозефсон эффекты (tat.lat. Djozefson effektı) - ике үтә үткәргечне бүлүче диэлектрикның нечкә катламы аша үтә үткәрүчән агым күренеше. Шушы агымы - Джозефсон агымы, ә тоташмасы - Джозефсон контакты дип исемләнә.

⚙️  Квант механикасы

Билгесезлек принцибы

Математик нигезләр
Шулай ук карагыз: Портал:Физика

Ике үтә үткәргеч арасында диэлектрик урнаша, шушы нечкә диэлектрик аша агым - Джозефсон агымы.

Инглиз физигы Б. Джозефсон 1962 елда бу эффектны фаразлый, ә АКШ физиклары П. Андерсон һәм Дж. Роуэлл үзләренең тәҗрибәләрендә 1963 елда стационар эффектларын ачалар.

Эчтәлек

Күренеш тасвирламасыҮзгәртү

 
Джозефсон тоташмасы. A һәм B - үтә үткәргечләр, C алар арасында зәгыйфь тоташма (диэлектрик я металл)
 
Вольт-Ампер (көчәнеш-агым) бәяләмәсе Джозефсон тоташмасында
 
Джозефсон тоташмасы медицинада. СКВИД ярдәмендә йөрәк үлчәве һәм дәвалавы

Джозефсон эффекты төп тигезләмәсе (Шрөдингер тигезләмәсеннән чыга):

 
(үтә үткәрүчән фазаның үзгәреше тигезләмәсе)
 
(Джозефсон көчсез-бәйләнгән агымы-фазасы нисбәте)

биредә

U(t) - Джозефсон контакты буйлап көчәнеше
I(t) - Джозефсон контактында агым
  Джозефсон контакты буйлап фазалар аермасы (дулкынча фунцияләрдә яки тәртип параметрының фазалары аермасы Гинзбург-Ландау теориясендә)
Ic контактның чик агымы (температурага һәм магнит кырына бәйле)
  магнит өермәсе кванты

Даими агымлы (стационар) Джозефсон эффектыҮзгәртү

Тоташма аша агым чик агымына кечерәк үткәргәндә көчәнеш төшүе булмый (диэлектрик катламына карамастан). Үткәрүчән электроннар Туннель эффекты сәбәпле диэлектрик аша каршылыксыз үткәрелә.

Үтә үткәрүчән агым бәйләнгән электроннар - Купер пары ярдәмендә үткәрелә. Контакт көчәнеше үтә үткәрүчән ярыкка (Купер пары тәэсир энергиясе) тигез булса Джозефсон агымы гадәттәге туннель агымына тигез (иң зур).

Алмаш агымлы (стационарсыз) Джозефсон эффектыҮзгәртү

Тоташма аша агым чик агымына зуррак караганда үткәргәндә көчәнеш төшүе хасил була, шушы очракта контакт электромагнит дулкыннарны нурландыра. Нурланыш ешлыгы:

 ,

биредә   — электрон коргысы,

 Планк даимие.

Эффект аңлатмасы: үтә үткәрүчән агым булдыручы Купер-парының электроннары контакт үткәргәндә өстәмә энергиясен   алалар, тын халәтенә кайтар өчен электроннар Купер-пары электромагнит энергия квантын   нурландырырга тиеш.

Джозефсон эффекты кулланышыҮзгәртү

Джозефсон эффекты ярдәмендә көчәнеш, электромагнит кырның бәяләмәләре зур төгәллек белән үлчәнеп була. Шуңа күрә хәтта баш мие электромагнит кыр үлчәнә. Джозефсон контакты төгәл ешлыкларны үлчи, шуңа күрә хәрби җайланмасында, ПРО-системасында (Ракеталар каршы саклавы), детекторларда (ракеталарны төбәү), кешенең зәгыйфь электромагнит кырны үлчәвендә кулланылып була.

  • СКВИД - зәгыйфь электромагнит кырны үлчәве
  • Метрология
  • Медицина
  • Бер электронлы транзистор
  • Астрономия, Астрофизика
  • Үтә үткәрүчән санаклар (кубит)

Моны да карагызҮзгәртү

ӘдәбиятҮзгәртү

  • Гольданский В. И., Трахтенберг Л. И., Флёров В. Н. Туннельные явления в химической физике. М.: Наука, 1986. — 296 с.
  • Блохинцев Д. И., Основы квантовой механики, 4 изд., М., 1963;
  • Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Квантовая механика (нерелятивистская теория). — Издание 3-е, переработанное и дополненное. — М.: Наука, 1974. — 752 с. — («Теоретическая физика», том III).
  • Лихарев К. К., Ульрих Б. Т. — Системы с джозефсоновскими контактами: основы теории. — М.: Изд-во МГУ, 1978. — 446 с.
  • Josephson, B. D., "Possible new effects in superconductive tunnelling," Physics Letters 1, 251 (1962) doi:10.1016/0031-9163(62)91369-0
  • Josephson, B. D. (1974). "The discovery of tunnelling supercurrents". Rev. Mod. Phys. 46 (2): 251–254. Bibcode:1974RvMP...46..251J. doi:10.1103/RevModPhys.46.251.
  • Josephson, Brian D. (December 12, 1973). "The Discovery of Tunneling Supercurrents (Nobel Lecture)".
  • Anderson, P W; Rowell, J M (1963). "Probable Observation of the Josephson Tunnel Effect". Phys. Rev. Letters 10: 230. Bibcode:1963PhRvL..10..230A. doi:10.1103/PhysRevLett.10.230.