約瑟夫森效應ppt課件

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1、有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。報告人：張釗琦 呂華 2010年7月有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。1973年諾貝爾物理學獎介紹 約瑟夫森效應 SQUID簡介有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客

2、價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。江崎利用參有高濃度雜質鍺精制單晶體做成了薄p-n結中的隧道效應研制出了一種新型的半導體器件隧道二極管。這種二極管具有獨特而優異的反相負阻特性，可在開關電路、振蕩電路、微波電路以及各種高速電路中獲得廣泛的應用，成為現代電子技術中最重要的器件之一。正是這項貢獻使江崎獲得了1973年諾貝爾物理學獎。賈埃沃用鋁氧化鋁鉛結合膜做實驗，中間的氧化層大約只有3*10-9 m。成功的測出了電流電壓特性曲線所得的結果正是預期的隧道效應。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既

3、開放又相互信任的合作環境。約瑟夫森從理論上作出了預言，對于超導體絕緣層超導體相互接觸的結構，只要絕緣層足夠薄，超導體內的電子對就有可能穿透絕緣層勢壘，導致如下效應：在零電壓下，有直流超流產生，這一電流對磁場非常敏感，磁場加大，電流將迅速減小。在恒定電壓下,既有直流超導電流產生，也有交流超流，其頻率為2 eV/h。如果在直流電壓上再疊加一交流電壓，其頻率為v，則會出現一零斜率的電阻區，在這個區域內電流有傅里葉成分，電壓V與v的關系為2eV/h=nv(其中n為整數)。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的

4、合作環境。TTcHHcIIc超導體的完全導電超導體的完全導電性性當當TTc時時對于庫珀電子對來說對于庫珀電子對來說絕緣層相當于很窄的勢壘，絕緣層相當于很窄的勢壘，電子對會進入絕緣層而耦電子對會進入絕緣層而耦合，形成很小的超導隧道合，形成很小的超導隧道電流。電流。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。超導結的電流密度超導結的電流密度：sincsJJ/4ekJc式中式中其中其中Jc稱為臨界超導電流密度稱為臨界超導電流密度為兩邊庫珀電子對波的相位差為兩邊庫珀電子對波的相位差（1）有利于學習和創新的

5、組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。當有外場存在時其值為：當有外場存在時其值為：210022AdleteV式中的式中的0為初始相位差，為初始相位差，A為電磁勢。為電磁勢。（2）由（由（1）（）（2）兩式可知，）兩式可知，超導結中的電流變化：超導結中的電流變化：時間有關時間有關 外磁場有關外磁場有關 受到臨界電流的限制受到臨界電流的限制 有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。當V0=0，A=0時，有（1）和

6、（2）可知，結中的隧道電流為：0sincsII（3）有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。當有外磁場時，若磁場方向與結面平行，則從理論上當有外磁場時，若磁場方向與結面平行，則從理論上可以推出流過結的直流電流為：可以推出流過結的直流電流為：0sin)(BIIcs(4)式中式中)()sin()0()(00llccIBI 為有外加磁場B時的臨界電流 為無外磁場時的臨界電流)0(cI有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開

7、放又相互信任的合作環境。由試驗所得由試驗所得lcI曲線如圖所示：曲線如圖所示：超導量子衍射現象超導量子衍射現象有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。002sintVeJJcs在超導結兩端加一恒電壓在超導結兩端加一恒電壓V0，不加磁場，通過結的電，不加磁場，通過結的電流大于流大于Ic，則結區處于，則結區處于“電阻電阻超導超導”混合態?；旌蠎B。由（由（1）（）（2）式可知通過結的電流密度為：）式可知通過結的電流密度為：（5）由（5）可見結中會有一交變的超導電流，其頻率為：002Ve有利于學習和創

8、新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。自然，這種交流電能發射電磁波，其能量子的能量為：002eVhf相反地，若在結兩端所加直流電壓的基礎上，再加一定頻率的電磁波，則會在結中引起直流超導電流呢。從能量觀點看，用能量子為 的電磁波照射，結中便會有電壓為0nenVV200有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。超導結的伏安特性曲線利用 可實現精確的電壓標準。enVn20有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活

9、力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。超導量子干涉（Supercoducting Quantumn Interference Devices）簡稱SQUID。將兩個完全相同的超導結a、b并聯，構成一個雙超導環，稱之為超導量子干涉儀（SQUID）。通過環的磁通為m產生干涉現象（AB效應）有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。通過理論計算可得合成電流密度：mceJJcossin2sinmecos為單結衍射因子為雙結干涉因子2處的合成電流隨環路磁通的變化而變化，并受到單結衍射電子的調制，類似與雙縫衍射干涉現象。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。磁通電流變化曲線當mem時，2處電流最大。由于磁通量子化。因此，檢測電流就能測量測通大小。利用這種超導量子干涉儀可對弱磁場做高精度的測量（可分辨10-15 T）。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。謝謝！