第九章 约瑟夫森效应_472501025.pdf

第九章 约瑟夫森效应(Josephson Effect) 9.1 引言 1961年10月 Josephson开始在 Pippard指导下读研，Cambridge 1961-1962 P. W. Anderson休假年(Sabbatical leave)在Cambridge (因磁性和无序系统中电子结构的基础研究获1977 Nobel Prize) Anderson系列讲座 Josephson对“对称破缺”概念很感兴趣 i 原始对称意味着绝对相角是不可观测 ＝ n e s N  1 两超导体间交换电子时，数学处理困难 Anderson收到 Cohen 关于M-I-S结的文章，微扰论方法处理。 Josephson采用Cohen等人的处理方法计算 S I S 1 2 B. D. Josephson, “Possible New Effects in Superconductive Tunneling”, Phys. Lett. 1, 251 (1962) 预言：①一直流S.C 电流 ②交变超流，频率2eV/h 一般认为两电子的Tunneling机率很小。 Anderson and Rowell 两个障碍： ① 地磁场影响 ② 热噪声 低阻超导结 P. W. Anderson and J. M. Rowell “Probable Observation of the Josephson Superconducting Tunneling Effect” PRL 10, 230 (1963) 1973年Josephson获Nobel物理学奖 本章中阐述的内容： 1. Josephson方程 j j sin  c   2eV t    2ed    c (Bn)  2  2 1   1    2 2 2 sin c t   J 2. Josephson临界电流对磁场的依赖关系 3. 超导量子干涉现象(SQUID) 9.2 Josephson方程 一、预言： 1．当结两端电压为零时，可以存在一个超导电流，其临界电 流密度存在一个最大值j ，这是超导电子对的隧道电流。 c 2．超导电流的最大值I 对外部磁场很敏感，地磁场即可明显 C 影响I 的数值，甚至导致观察上的困难。 C  j j sin 。