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约瑟夫森效应公式

约瑟夫森效应公式

更新时间:2023-09-17 20:34:53

约瑟夫森效应公式

直流约瑟夫森效应 结两端的电压V=0时,结中可存在超导电流,它是由超导体中的库珀对的隧道效应引起的。只要该超导电流小于某一临界电流Ic,就始终保持此零电压现象,Ic称为约瑟夫森临界电流。Ic对外磁场十分敏感,甚至地磁场可明显地影响Ic。沿结平面加恒定外磁场时,结中的隧道电流密度在结平面的法线方向上产生不均匀的空间分布。改变外磁场时,通过结的超导电流Is随外磁场的增加而周期性地变化, 描出与光学中的夫琅和费单缝衍射分布曲线相似的曲线,称为超导隧结的量子衍射现象。

交流约瑟夫森效应 结两端的直流电压V≠0时,通过结的电流是一个交变的振荡超导电流,振荡频率(称约瑟夫森频率)f与电压V成正比,即f=V,e为电子电量,h为普朗克常数,这使超导隧道结具有辐射或吸收电磁波的能力。以微波辐照隧道结时可产生共振现象。连续改变所加的直流电压以改变交流振荡频率,当约瑟夫森频率f等于微波频率的整数倍时,就发生共振,此时有直流成分的超导电流流过隧道结,在 I-V 特性曲线上可观察到一系列离散的阶 梯式的恒定电流。测定约瑟夫森频率f,可由电压V测定常量2e/ h,或从已知常量e和h精确测定V。

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