Josephsoneffekt, oppkalt etter fysikeren Brian Josephson, betegnelse for superstrømmen som opptrer mellom to superledende materialer adskilt av et ikke-superledende sjikt. Dette sjiktet kan enten være et tynt, isolerende materiale (1-2 nanometer i tykkelse) eller et elektrisk ledende materiale som ikke nødvendigvis er tynt (opp til en mikrometer i tykkelse). Brian Josephson fikk tildelt Nobelprisen i fysikk i 1973 for sin teoretiske prediksjon av effekten i 1962.

Superstrømmen som genereres via Josephsoneffekten har eksakt null elektrisk motstand, hvilket betyr at det ikke er noe tap av energi i systemet. Josephsoneffekten er sentral i moderne forskning innenfor flere områder av faststoff-fysikk og brukes i mange ulike typer teknologi. 

Josephsoneffekten beskriver kvantemekanisk tunnelering av Cooper-par mellom to superledende materialer. Den er et eksempel på hvordan et kvantemekanisk fenomen manifesteres på en makroskopisk skala. Legges det en liten konstant spenning mellom metallene, vil det oppstå en elektrisk vekselstrøm gjennom det isolerende sjiktet, og det blir samtidig sendt ut elektromagnetisk stråling

Moderne forskning på Josephsoneffekten dreier seg i stor grad om hvordan den superledende strømmen kan manipuleres via de fysiske egenskapene til sjiktet som adskiller de superledende materialene. Cooper-parene som bærer superstrømmen blir påvirket av de fysiske egenskapene til sjiktet når de passerer gjennom det. Dette gjør det mulig å kontrollere styrken og spinn-polariseringen til superstrømmen. 

Josephsoneffekten brukes i mange teknologiske sammenhenger. Et av de viktigste bruksområdene er i SQUID-teknologi hvor effekten benyttes til å oppnå ekstremt nøyaktige målinger av magnetfelt. Effekten benyttes også i digital elektronikk for å prosessere signaler. I tillegg brukes Josephsoneffekten til å bestemme den elektriske elementærladningen svært presist samt til å konvertere mellom frekvens- og spennings-signaler.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.