金属材料百科

交流约瑟夫逊效应

2023-07-01

英文

A C Josephson effect

简介

约瑟夫逊结发射或吸收电磁波的现象。(1)当约瑟夫逊结两端呈现直流电压V时,流过约瑟夫逊结中的超导电流具有一频率f=2eV/h的交流分量,e为电子电荷,h为普朗克常数。产生一频率f=483.6MHz(每微伏)的振荡。在振荡过程中,由于结两端具有电压V,所以交变电流有能量以辐射方式传递出去。这种现象在实验中被观察到。能量很小,小于微瓦。(2)当有一频率为f的微波信号照射到约瑟夫逊结上,形成一种综合现象,即在约瑟夫逊结的直流I-V特性曲线上,在电压等于nfh/2e处,呈现电流阶梯,n为整数。这种阶梯称为夏皮罗(shaipro)台阶(见图)。

约瑟夫逊结的夏皮罗台阶图

应该指出的是,在约瑟夫逊结上加上一外界磁场时,此时虽无电磁波辐照,但在一定的磁场下,在约瑟夫逊结的I-V曲线上也可观察到电流阶梯,称为自感应台阶。因在约瑟夫逊结中同时存在电压和磁场时,约瑟夫逊电流将以电磁波形式传播,该电磁波与振荡的约瑟夫逊电流相互作用,在一定条件下这种作用最强,产生自感效应。