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​怎样选一款适合自己的约瑟夫森结镀膜机

2025年04月12日 09:25:32      来源:北京时代天启真空科技有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:2

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由很薄的绝缘体或正常导体隔开,或由截面很小的超导桥隔开,因而仅存在弱耦合的两个超导体形成的结。 [6] 
约瑟夫森结(Josephson junction),或称为超导隧道结。一般是由两块 超导体夹以某种很薄的势垒层 ( 厚度 ≤ Cooper电子对的相干长度)而构成的结构,例如S(超导体)—I(半导体或绝缘体)—S(超导体)结构,简称SIS。在其中超导电子可以通过隧道效应而从一边穿过半导体或绝缘体薄膜到达另一边。不过,实际上只要是两块弱耦合(耦合区尺寸≤Cooper电子对的相干长度)的超导体都可构成Josephson结,不一定需要采用隧道结的形式。
约瑟夫森结是以英国物理学家布赖恩·约瑟夫森命名,在约瑟夫森的预测之前,人们仅知道非超导状态的的电子可以借由量子隧穿效应流过绝缘层。约瑟夫森预测了超导状态下库珀对的隧穿现象,也因此获得了1973年诺贝尔物理学奖。
约瑟夫森结由两个超导体构成,它们被一个非常薄的非超导电层隔开,所以电子能够穿过绝缘层。当没有电压时超导体间的电流称作约瑟夫森电流(Josephson current),而电子通过障碍物的运动称作约瑟夫森隧穿(Josephson tunneling)。通过超导路径连结在一起的两个或多个结就构成了所谓的约瑟夫森干涉仪(Josephson interferometer)。
电子能通过两块超导体之间薄绝缘层的量子隧道效应。1962年由B.D约瑟夫森首先在理论上预言,在不到一年的时间内,P.W.安德森和J.M.罗厄耳等人从实验上证实了约瑟夫森的预言。约瑟夫森效应的物理内容很快得到充实和完善,应用也快速发展,逐渐形成一门新兴学科——超导电子学。
约瑟夫森结有许多种类,例如pi型约瑟夫森结、varphi型约瑟夫森结、长型约瑟夫森结以及超导隧穿接面等。达依坶桥是一种约瑟夫森结的薄膜变体,其弱连结由数微米尺度的超导导线所组成 [1-2]  。一个装置的复杂度可用其约瑟夫森结数作为基准衡量。约瑟夫森效应有广泛的应用,例如:
超导量子干涉仪(SQUIDs),又称超导量子干涉装置,是非常敏感的磁强计。这类仪器是借由约瑟夫森效应运作的,在科学和工程中应用广泛。
当进行精确的计量时,约瑟夫森效应提供了一种具有再现性的频率和电压转换。由于频率已由铯标准明确界定,约瑟夫森效应多用于给出1伏特的标准值,即约瑟夫森电压标准。然而,国际度量衡局并没有因此调整国际单位制 [3-4]  。
单一电子晶体管通常用超导材料制造,从而可利用约瑟夫森效应实现新颖的效果。这种装置称为“超导单电子晶体管” [5]  。约瑟夫森效应也可用于精确测量基本电荷,并以约瑟夫逊常数和冯克利青常数作表示。这二个常数与量子霍尔效应相关。
RSFQ数字电路是基于并联的约瑟夫森结。在这个情况,接面开关与一个带数字信息的磁通量量子
的释放有关。


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