Как работает эффект Джозефсона в современных приборах для измерения тока?

Эффект Джозефсона позволяет с высокой точностью измерять интенсивность магнитного поля. elementy.ru dzen.ru

Принцип работы заключается в том, что электрический ток может проходить сквозь тонкий слой изолятора между двумя сверхпроводниками. elementy.ru Это происходит благодаря тому, что при сверхнизких температурах электрическое сопротивление ряда веществ падает практически до нуля. elementy.ru

Есть два вида эффекта Джозефсона: elementy.ru

1. Стационарный. elementy.ru Куперовские пары электронов преодолевают барьер (переход Джозефсона) даже при отсутствии приложенного к ним напряжения. elementy.ru
2. Нестационарный. elementy.ru Если приложить постоянное напряжение по обе стороны перехода, куперовские пары электронов начнут перемещаться через барьер сначала в одном направлении, а затем в обратном. elementy.ru В результате возникнет переменный ток, частота которого увеличивается по мере роста напряжения. elementy.ru

Эффект переменного тока используется для высокоточной калибровки напряжений, поскольку частоту тока можно измерить с большой точностью. elementy.ru

Одно из практических применений эффекта Джозефсона — сверхпроводниковый квантовый интерферометр (СКВИД). elementy.ru dzen.ru Это сверхпроводящий контур с двумя встроенными переходами Джозефсона на каждом конце. elementy.ru

Принцип работы: в зависимости от интенсивности внешнего электромагнитного поля ток в цепи прибора может изменяться от нуля (когда токи, идущие от двух переходов, взаимно гасятся) до максимума (когда они однонаправлены и усиливают друг друга). elementy.ru

СКВИД — точный и компактный прибор для измерения магнитных полей, который находит применение в разных областях, от предсказания землетрясений до медицинской диагностики. elementy.ru