Josephsonin ilmiö
Josephsonin ilmiö on fyysikko Brian David Josephsonin 1962 keksimä kontaktiliitoksella toisiinsa yhdistettyjä suprajohteita koskeva ilmiö (tai oikeammin joukko ilmiöitä).[1][2][3][4] Tällaisessa Josephsonin liitoksessa voi tunneli-ilmiön vaikutuksesta kulkea supravirta, vaikka jännite-ero liitoksen eri puolilla on nolla, eikä itse liitos ole suprajohtava.[1][2] Jos taas jännite-ero pidetään vakiona V {\displaystyle V} , kulkee liitoksen kautta sinimuotoisesti vaihteleva supravirta, jonka taajuus on f = 2 e V ∣ h {\displaystyle f=2eV\mid h} . Tunneli-ilmiö on tunnettu 1950-luvulta asti, mutta suprajohtavaa tunneloitumista, jossa ilmenee Cooperin pareja ennustettiin ensimmäisen kerran 1962.[5][6] Jos suprajohteet ovat yhteydessä toisiinsa kahden tai useamman Josephsonin liitoksen välityksellä, aiheutuu ulkoisessa magneettikentässä eri reittejä pitkin kulkevien supravirtojen superponoituessa interferenssi-ilmiöitä. Josephsonin liitos voidaan toteuttaa ns. pistekontaktina teräväkärkisen suprajohtavan ruuvin koskettaessa toista suprajohdetta tai myös kahden suprajohteen välisellä oksidi- tai normaalimetallikerroksella. Koska taajuus f {\displaystyle f} ja jännite V {\displaystyle V} ovat tarkasti mittatavissa voidaan ilmiön avulla avulla määrittää elektronin varauksen e {\displaystyle e} ja Planckin vakion h {\displaystyle h} suhde erittäin tarkasti. Josephsonin ilmiöön perustuvilla laitteilla on lisäksi mahdollista mitata hyvin pieniä jänniteitä (jopa 10 − 15 V {\displaystyle 10^{-15}V} ) ja magneettikenttien muutoksia (tarkkuudella 10 − 13 V s m − 2 {\displaystyle 10^{-13}Vsm^{-2}} ).[2][1][6]
Josephsonin ilmiö on kvanttitason sähköfysiikan ilmiö. Sitä käytetään uudessa voltin määritelmässä.
Luokka:Tiiviin aineen fysiikka