ปรากฏการโจเซฟซัน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไปยังการนำทาง ไปยังการค้นหา

ปรากฏการณ์โจเซฟสัน (Josephson effect) (Kittel.1997) เป็นปรากฏการณ์ที่สามารถทำให้เกิดได้ ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม โดยเป็นปรากฏการณ์ที่คู่คูเปอร์ที่เป็นตัวนำในตัวนำยวดยิ่งสามารถทะลุผ่านผ่านฉนวนบางๆที่กั้นกลางระหว่างตัวนำยวดยิ่งได้ สามารถเกิดขึ้นได้ 2 แบบ คือ แบบ DC Josephson effect และ แบบ AC Josephson effect

แบบ DC Josephson effect เป็นปรากฏการณืที่มีกระแสตรงพุ่งทะลุผ่านบริเวณรอยต่อจากตัวนำยวดยิ่งด้านหนึ่งไปสู่ตัวนำยวดยิ่งอีกด้านหนึ่งได้ แม้จะมีฉนวนกั้นกลางอยู่และไม่มีการใส่สนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก

โดยกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านรอยต่อจะมีค่าตามสมการ I = I˳sinδ
เมื่อ I˳ คือ กระแสสูงที่สุดที่สามารถไหลผ่านได้
δ คือ ความต่างเฟสของฟังกืชั่นคลื่นของคู่คูเปอร์ในตัวนำยวดยิ่งในแต่ละด้าน

แบบ AC Josephson effect เป็นปรากฏการณ์เมื่อใส่แหล่งจ่ายไฟกระแสตรงให้แก่ระบบ จะเกิดการสั่นของกระแสไฟฟ้าแบบ rf ที่บริเวณรอยต่อ และจากค่าที่ได้สามารถนำมาคำนวณหาค่า ℏ/e ที่แม่นยำมาก ๆ ได้

โดยกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านรอยต่อจะมีค่าตามสมการ I=I˳sin[δ (0) -2eVt/ℏ]
เมื่อ ความถี่ของกระแสไฟฟ้าเป็น ω=2eV/ℏ
δ (0) คือความต่างเฟสเริ่มต้น
e คือประจุของอิเล็กตรอน
V คือความต่างศักย์ที่ใส่เข้าไป
t คือเวลา
จากสมการของความถี่ ω=2eV/ℏ ถ้ารู้ค่า V และความถี่ที่ได้จากการทดลองอย่างแม่นยำก็จะได้ค่า ℏ/e ที่แม่นยำมากๆ ได้ ซึ่งมีประโยชน์มากๆในการใช้เป็นตัวกำหนดค่ามาตรฐาน


อ้างอิง[แก้]

www.abdn.ac.uk/physics/case/99/appendix.html
[[ลิงก์เสีย]]
The Nobel Foundation : http://nobelprize.org
[[Oak Ridge National Laboratory : http://www.ornl.gov/sci/htsc/pdfs/SuperconTimeline202000.pdf Archived 2012-09-26 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน]]