ما هو تأثير جوزيفسون وأين يتم تطبيقه

مرحبا عزيزي المشتركين وضيوف قناتي! نواصل دراسة عالم الفيزياء المذهل وأريد اليوم أن أتحدث عن تأثير جوزيفسون ، وكذلك في المجالات التي يتم استخدامه (التأثير) بنشاط. اذا هيا بنا نبدأ.

جوهر تأثير جوزيفسون

وفقًا لتأثير جوزيفسون ، قد يمر التيار الكهربائي جيدًا عبر لوحة عازلة فائقة الرقة ، والتي تقع بين الموصلات الفائقة. علاوة على ذلك ، فإن زوجًا من جهات الاتصال هذه قادر على قياس شدة المجال المغناطيسي بدقة عالية للغاية.

تأثير الافتتاح

لذلك ، إذا أخذنا في الاعتبار نظرية الموصلية الفائقة باردين كوبر شريففر، ثم يمكنك أن تجد تفسيرًا للسبب ، في درجات حرارة منخفضة للغاية ، تقل المقاومة الكهربائية لبعض المواد إلى الصفر تقريبًا. نتيجة لذلك ، فإن التيار في مثل هذه المواد المبردة قادر على التحرك دون خسائر لفترة طويلة.

تعتمد هذه الآلية على اقتران Cooper للإلكترونات ، وفقًا للإلكترونات المقترنة ، الذين يتم توجيه ظهورهم عكس بعضهم البعض ، يتوقفون عن الشعور على الأقل بأي مقاومة من الموصل الأربعاء.

في عام 1962 ز. جاء الطالب الجامعي بريان جوزيفسون بفكرة:

"إذا أخذت موصلين فائقين وقمت بتوصيلهما من خلال طبقة عازلة بسماكة ذرتين فقط ، فإن مثل هذه" السندويتش "ستعرض خصائص نظام واحد."

ووفقًا لنظريته ، وفقًا لمبادئ ميكانيكا الكم ، فإن أزواج كوبر سوف تمر بسهولة عبر الحاجز المصنوع من عازل حتى بدون مصدر جهد خارجي.

تم تأكيد نظرية وجود هذا النوع من التيار تجريبيًا لاحقًا ، وبعد ذلك بدأ استدعاء هذا التأثير تأثير جوزيفسون الثابت.

ولكن عندما يتم تطبيق جهد ثابت على الموصلات الفائقة ، وفقًا لميكانيكا الكم ، سوف تتجول أزواج الإلكترونات النحاسية خلال الانتقال ، أولاً في اتجاه واحد ، ثم في المقابل.

نتيجة لمثل هذه الحركات ، يتم إنشاء تيار متناوب ، ويزداد تواتره مع زيادة الجهد المطبق على الموصلات الفائقة.

أصبح هذا التأثير نفسه معروفًا باسم تأثير جوزيفسون غير الثابت. وبما أنه تم قياس التردد بنجاح وبدقة عالية جدًا ، فقد وجد هذا التأثير تطبيقًا لمعايرة الجهد عالية الدقة.

أين يستخدم هذا التأثير؟

وجد تأثير جوزيفسون استخدامًا نشطًا في جهاز خاص يسمى مقياس التداخل الكمي فائق التوصيل (وإلا يطلق عليه أيضًا الحبار - جهاز التداخل الكمي فائق التوصيل).

وهي من الناحية الهيكلية دائرة فائقة التوصيل مع تقاطعات جوزيفسون.

في هذه الحالة ، اعتمادًا على المجال الكهرومغناطيسي الخارجي ، يتغير التيار في دائرة الجهاز من الصفر الكامل (عندما يكون تدمر الانتقالات بشكل متبادل) إلى قيمة قصوى معينة (تتدفق التيارات من انتقاليين في نفس الاتجاه وبالتالي أضف).

هذا الجهاز هو الأداة الأكثر دقة المتاحة اليوم لتحديد معلمات المجالات المغناطيسية. تستخدم في أجهزة تسجيل الزلازل والأجهزة الطبية وما إلى ذلك.

استنتاج

هذا تأثير جوزيفسون مذهل ومفيد للغاية. هل أعجبتك المادة؟ ثم تأكد من الإعجاب والاشتراك. اكتب أيضًا في التعليقات حول ما ترغب في معرفة المزيد من المنشورات التالية.

هيا موقعي، هناك أيضًا العديد من الأشياء المثيرة للاهتمام.