约瑟夫森效应

某些物体中的电子在低温厂能以晶格振动为媒介,形成束缚电子对,使该物体处于超导态。1962年英国人约瑟夫森(当时21岁,剑桥大学实验物理一年级研究生)从理论上预言,如果超导体——氧化物——超导体结(后来称为约瑟夫森结)的氧化物层很薄(～10—20　),氧化物双方的超导体仍有弱的连接,束缚电子对仍然能穿过氧化层[1]。后来这一现象称为直流约瑟夫森效应。当时包括近代超导理论创始人 Bardeen在内的许多人对约瑟夫森的预言都表示怀疑,直到1964年实验证实后才被接受。 结和电磁场相互作用时出现的一些现象称为交流约瑟夫森效应,如果在结的氧化…     

约瑟夫森效应

在物理学中,提出新的理论必须经过实验的验证才被公认,同时,科学理论对科学实验又有能动的指导作用。实验和理论研究的这种相互依赖的辩证关系,在约瑟夫森效应的予言和实验证实中表现得极为鲜明。下面简略介绍约瑟夫森效应发现的历史情况。一、约瑟夫森和他予言的效应约瑟夫森效应是在两块超导体之间存在弱耦合时发生超导电流的现象,又称作超导隧道效应。这个效应是1962年由英国剑桥大学的研究生B.D.Josephson(约瑟夫森)所予言,并在以后几年里,由实验证实了这种效应。因此,约瑟夫森与贾埃弗(I.Giaever)、江琦     

约瑟夫森效应的发现

基于史料、阐述了约瑟夫森效应的发现过程。     

奇妙的约瑟夫森效应

 在对超导体性质与超导原因研究的基础上,物理学家们又对两块超导体之间的薄绝缘层(1nm左右),从理论和实验两方面进行了深入而持久的探索与研究,并取得了丰硕的成果。     

高温超导约瑟夫森效应演示仪

<正>设备组成:测量仪+样品+测量杆;测量仪:高温超导约瑟夫森效应演示仪微波源:固态微波发生器;频段:10GHz;最大输出功率:80mW;衰减器:最大衰减20dB;样品:高温超导晶界约瑟夫森结尺寸:10mm×10mm×1mm;工作温度:77K(液氮沸点温度)测量杆:采用快速真空接头的漏热式恒温器;工作温度:300K至77K;性能指标:能测量、显示高温超导约瑟夫森结和超导体的临界转变温度Tc和交直流约瑟夫森效应(约瑟夫森结的Ⅰ-Ⅴ曲线)。配置一些其它部件还可显示约瑟夫森电流随磁场的     

用Josephson结电子模拟器测量磁通量子2e/h

介绍用Josephson结电子模拟器在政党温度下，模拟测量磁通量子2e/h，用模拟器来研究Josephosn结的特性。该实验可作为普通物理实验中课题设计实验的一个内容。     

约瑟夫森效应的历史、性质与应用

 1.约瑟夫森效应的历史1959年,美国物理学家加埃弗(ＩｖａｒＧｉａｅｖｅｒ)做了一个重要的实验:他把一块超导体和一块正常导体连接在一起,中间放一块很薄的绝缘介质,这层绝缘介质对于电子来说就是一个势垒,当他在连接起来的超导体和正常导体两边加上电压后,发现电子可以穿过,他把这种现象叫做隧道效应。1960年加埃弗将两边换成超导体,仍然产生了隧道效应。但是,加埃弗的实验现象并没有引起科学界的足够重视,因为在超导研究的初期人们就已经知道,超导电流是由电子对构成的,电子对穿过绝缘层的可能性太小了。     

转角铜氧化物中的约瑟夫森效应

当前常压下超导转变温度最高的材料仍然来自铜氧化物家族.然而,铜氧化物超导的微观机理仍未被完全建立起来,成为了凝聚态物理领域最具挑战性的问题之一.测定配对波函数的相位部分是全面理解高温超导机理不可或缺的一环.该实验往往需要将不同晶向的铜氧化物拼接成高质量的约瑟夫森结,十分考验样品的合成制备技术.近年来,利用二维材料中发展起来的范德瓦耳斯堆垛技术,研究者们构建了具有原子级平整界面的转角铜氧化物双晶结,研究了不同掺杂浓度、不同转角下的约瑟夫森隧穿,探索了其中出现s波、d波、以及由于界面耦合演生出的d+id波配对的可能性.本文将回顾转角铜氧化物约瑟夫森结的研究进展,介绍近年来发展起来的转角结制备技术,讨论当前实验测量的结果及其意义,提出尚待解决的关键性问题.     

非传统超导体间的约瑟夫森隧道效应

本将用于液氦和Ｓ波超的准离子自洽场方法推广到非传统超导体，处理了有关的边界问题，并研究了非传统超导体间的约瑟夫森隧道效应，给出隧道结临界电流随两侧晶体相对取向改变而变化的定量关系。     

约瑟夫森效应的一种初等阐述

用初等方法导出了约瑟夫森公式，阐述了约瑟夫森效应及其简单应用．     

超导桥约瑟夫森效应的微观理论

用格林函数方法及两个桥区能隙模型,证明了超导Dayem桥的经验公式j=Σ_n j_n·sin(nφ),并且定量地解释了实验上观察到的微波感应阶梯高度。本文还给出了超导桥经验公式的充分条件,并讨论了约瑟夫森电流密度和桥长度的关系。     

相位与约瑟夫森效应及其在超导中的应用

 许多物理效应(如多普勒效应,约瑟夫森效应、ＡＢ效应、干涉效应、量子霍尔效应)都与相位紧密相关,且相位的物理效应已在很多领域中得到了验证和应用。本文就相位与约瑟夫森效应及其在超导现象中的应用进行分析和讨论。一、约瑟夫森效应当两块超导体之间所夹绝缘层的厚度很薄(10-7ｃｍ左右)时,两超导体中的电子对会因隧道效应而耦合,电子对将从一块超导体进入另一超导体,形成超导(隧导)电流,而两超导区的电子对波函数具有确定的相位关系,这种现象称为约瑟夫森效应。1962年约瑟夫森研究了两块超导体被一层薄绝缘层分开的Ｓ-Ｉ-Ｓ结,即超导的隧道结,从理论上预言将会有以下的物理效应。     

约瑟夫森效应与超导量子电路的基本物理原理

超导电路器件是为数不多的具有量子化能级、叠加态和纠缠等量子特性的宏观器件。这种具有宏观量子特性的器件为实现超导量子计算与组建超导量子计算机打下了硬件基础,2019年谷歌和2021年我国中国科技大学相继实现"量子霸权(Quantum supremacy)"极大地增加了人们在近期构建超导量子计算机的信心。了解超导量子计算有利于增加对物理学前沿发展方向的把握,对非物理专业的理工科背景读者开阔思路也有一定的好处。不同于经典的超导物理教材力图全面的特点,本文根据超导量子计算物理特征和理解超导量子计算的知识背景要求介绍超导量子电路的核心物理原理,力图化简计算推导难度,突出物理图景,以期对超导量子计算建立一个原理层面上的简洁物理图像。     

约瑟夫森效应及其在微波上的应用

简单叙述约瑟夫森效应的发现、发展和器件上的应用．介绍描述该效应的实验和理论．最后介绍它应用于微波领域中的现况和前景．     

＂磁约瑟夫森效应＂的首次观察

两块超导体,中间用极薄的氧化层（绝缘层）隔开,便构成了所谓的“超导隧道结”．按照量子物理,超导库珀对应该有机会穿透氧化层的壁垒．这样,绝缘层看起来也是超导的——虽然有电流流过,但在绝缘层的两端却测不到电压．1962年,年仅22岁的英国剑桥大学研究生约瑟夫森（B．D．Josephson）,通过认真的理论推演,预言了上述隧道效应的存在．在以后的数年中,这个预言连同一系列相关的预言（统称为约瑟夫森效应）,作为量子力学在宏观世界同样适用的例证,均在实验中被证实,约瑟夫森因此获得了1973年度诺贝尔物理奖．     

磁性d波超导/铁磁/磁性d波超导结中的约瑟夫森效应

通过求解磁性d波超导中的能隙和磁交换能的自洽方程, 研究磁性d波超导/铁磁/磁性d波超导结中的约瑟夫森电流. 计算结果表明: 1)临界电流随中间的铁磁层厚度呈现出两种不同周期的振荡混合, 通过增强铁磁层中的磁交换能q₀和铁磁/磁性d波超导界面处的势垒强度z₀, 短周期分量可从长周期中分离出来, 反之, 通过降低q₀和z₀, 长周期分量可从短周期中分离出来; 2)在两边磁性d波超导的磁化方向取平行时, 在取一些特定的铁磁层厚度下, 磁性d波超导中的磁交换能可增强系统的临界电流. 关键词： 磁性d波超导体 铁磁体 约瑟夫森电流     

约瑟夫森结(阵列)与谐振器的耦合效应研究

利用一种新的电路模型系统研究了约瑟夫森结(阵列)与谐振器的耦合效应.以结的电压自锁定台阶幅度ΔI为目标值,得到了谐振电路的电阻R、谐振频率fr对耦合的影响规律,并给出了合理解释;以结阵列的相位互锁定强度IL为目标,研究了IL对锁定电压VL的依赖关系,同时,通过相关计算将其与通常电路模型下得到的结果进行了比较.     

基于高温超导双晶结的约瑟夫森效应观测实验

基于YBa2Cu3O7-δ高温超导双晶结,组建了约瑟夫森效应测试装置.利用此装置观察了直流和交流约瑟夫森效应,并测量了约瑟夫森结的临界电流和夏皮罗台阶.     

高温超导体中约瑟夫森涡旋流阻的振荡效应

通过数值计算耦合sine-Gordon方程组研究高温超导体中约瑟夫森涡旋的运动,得到约瑟夫森涡旋电压和流阻随平面磁场和驱动电流的变化规律.固定驱动电流,约瑟夫森涡旋电压和流阻随着磁场的增大出现周期性的振荡行为,振荡周期与每层约瑟夫森结中进入一个磁通量子相对应.分析和阐明了产生这种周期性振荡的原因. 关键词： 约瑟夫森涡旋 涡旋格子 高温超导     

玻色-爱因斯坦凝聚中的等效约瑟夫森效应

超导电子约瑟夫森位相相干实验已经成为研究宏观量子系统的范式（ｐａｒａｄｉｇｍ）．１９９５年在美国科罗拉多州,Ｅ．Ｃｏｒｎｅｌ和Ｃ．Ｗｉｅｍａｎ首次实现了碱金属原子的玻色－爱因斯坦凝聚（ＢＥＣ）．１９９７年,麻省理工学院（ＭＩＴ）的Ｗ．Ｋｅｔｅｒｌｅ小...