Josephson Bağlantısı (Josephson junction)

Josephson etkisi (Brian Josephson, 1962), iki süperiletken arasındaki ince bir izolasyon tabakası (Josephson teması veya Josephson bariyeri denilen) boyunca akan süperiletken akımın etkisidir. İki süperiletken, çok ince bir izolasyon tabakası ile birbirinden ayrıldığında, beklenmedik bir şekilde sürekli bir elektrik akımı ortaya çıkar ve değeri süper iletkenlerin özellikleriyle ilişkilendirilir; bu süperiletken-yalıtkan-süperiletken sandviçine ‘Josephson teması’ adı verilmiştir.


(a). Süperileken kritik sıcaklık-direnç eğrisi, (b) Tip I ve Tip II süperiletkenler ve kritik alanlar (https://www.slideshare.net/hemanshikalra/superconductivity-40826969)

Josephson bağlantısı (Josephson junction, JJ), iki süperiletken arasındaki ince yalıtkan veya süper-iletken olmayan bir tabaka üzerinden bir tünel akımının aktığı katı hal süperiletken nano elementtir. Bir Josephson bağlantısı, kritik akımın önemli derecede bastırıldığı, süperiletken devrenin zayıf halkası olarak adlandırılan, yani küçük (süperiletken tutarlılık düzeneği uzunluğunun boyutları ile) kesitinde birleştirilen iki süperiletken elektrottan oluşur.

Zayıf linkin uygulanması iki şekilde olabilir:

1. Akım yoğunluğu olmayan bağlantılar; ince süperiletken olmayan bir dielektrik tabaka veya metal konularak zayıf süperiletkenlerin kaplingi (S-N-S sandviç)

2. Akım konsantrasyonlu bağlantılar; burada zayıf kapling, süperiletkenin uzunluğu ve kesitinde süperiletken uyumlu uzunluğunun sırasına göre keskin bir azalma ile sağlanır.


(a) Josephson bağlantısı, Cooper çiftlerinin geçebileceği ince bir izolasyon tabakası ile ayrılmış iki kütle süperiletkenden (https://mappingignorance.org/2015/04/), (b) Josephson tünelleme akımını tespit etmek için kullanılan Josephson bağlantısı (http://large.stanford.edu/courses/2007/ap272/chen1/)


11 Nisan 2018