超导电子学(electronicsofsuperconductivity)百科小物理

超导电子学（electronicsofsuperconductivity）百科小物

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超导电子学（electronicsofsuperconductivity）

超导电子学(electronicsofsuperconductivity)

1962年约瑟夫(Josephson)从理论上提出了凝聚的库珀电子对在零电压下也有隧道效应，并为实验所证实。之后，他对两超导层中间夹绝缘层，即S-I-S隧道结的计算又给出隧道电流j为：

j=j0(V)sin [a0(V) a1(V)cos]V

式中右边第一项即使在零电压(V=0)时也存在，通常称之谓约瑟夫森电流，它与隧道结二边的超导电子对波函数的相位差关系密切，这种特征显示着与通常的准粒子隧道效应不同，与此相联系的超电流隧道效应相关的现象一起称约瑟夫森隧道效应，也可包括直流约瑟夫森效应和交流约瑟夫效应等从广义上的理解。上式右边第二项为准粒子隧道电流，第三项是与相关的准粒子隧道电流，它们只有在电压V0时才

伴随显现。伴随着约瑟夫森隧道效应开展的一系列理论、实验和应用的研究，特别是一系列超导量子器件(约瑟夫森器件)的诞生并进入电子学领域，形成了一个新的低温电子学重要领域，即超导电子学。例如超导结可用于制作高频振荡放大、检波和混频等器件。贾埃弗(I.Giaever)用超导结的单电子隧道效应可测量超导能隙和态密度以及它们与温度的关系等。约瑟夫森超导隧道结制成的超导量子干涉器(SQUID)可用于灵敏度高达10-11GHz-1的磁强计和可测量至`10^{-15}VHz^{-1/2}`的电压计等，并可作为引力波探测和对生物磁性的研究等，如对人体代替作心电图的心磁图测检。约瑟夫森器件用作超导计算机元件也已取得可喜的进展。

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