Джозефсона элемент

Демокрит 9 Депрессия стекол 83 Джозефсона элемент 23 [c.491]

Понимание явления сверхпроводимости на микроскопическом уровне привело к тому, что в настоящее время сверхпроводники из экзотических объектов физических исследований превратились в практически используемые материалы. На их основе изготовляют сверхпроводящие магниты, позволяющие получать поля до бХ Х10 А/м, кабели, по которым можно передавать без потерь большие потоки энергии. Все больший интерес вызывают сверхпроводники у специалистов, работающих в области микроэлектроники. Здесь наибольшее внимание уделяется созданию приборов, основанных на эффектах Джозефсона. Интенсивно ведутся работы по использованию сверхпроводников для создания логических элементов и элементов памяти ЭВМ. [c.271]

Элемент Джозефсона состоит из двух сверхпроводниковых пластин, разделенных тонким слоем оксида. Элемент включается в измерительную схему с помощью точечного контакта между заостренным проводом и пластиной из сверхпроводящего материала, [c.23]

Нестационарный эффект Джозефсона. Если к элементу приложено постоянное напряжение смещения то ток электронных пар [c.23]

Тепловые шумы, возникающие в элементе Джозефсона, создают пульсации протекающего через него тока, а это приводит к размыванию монохроматического частотного сигнала, присущего строго постоянному значению Нц. Так как тепловой шум имеет нормальное распределение, то и уширение частотного сигнала создает типичный контур гауссовской кривой. Полуширина спектральной линии теплового шума на элементе Джозефсона, измеряемая радиоспектрометром, определяется выражением [c.23]

Термометр с. элементом Джозефсона может работать только при температурах существования сверхпроводимости. [c.23]

Поверочную схему для средств измерения напряжения постоянного тока возглавляет Государственный первичный эталон, состоящий из мер напряжения на основе эффекта Джозефсона группы из 20 насыщенных нормальных элементов, компаратора для сравнения мер на основе эффекта Джозефсона между собой и компаратора для их сравнения с нормальными элементами. [c.78]

С узлом Джозефсона с помощью специально для этих целей разработанного компаратора осуществляют сличение группы насыщенных нормальных Э Лементов, образующих элемент сравнения. С ними, в свою очередь, с помощью др того компаратора — потенциометра постоянного тока — сличают 20 нормальных элементов первичного эталона. [c.79]

С помощью эффекта Джозефсона воспроизводятся напряжения как порядка милливольт, так и порядка единиц вольта. Переход Джозефсона, выполненный в виде криоэлектронного элемента (например, в виде интегральной схемы метрологического назначения), является мерой единицы напряжения. В зависимости от точности, такие квантовые меры могут выполнять различные функции эталона, образцового или рабочего средства измерений. Они будут вечными, как вечны фундаментальные физические константы. В недалеком будущем вечные миниатюрные меры вольта будут встраиваться в измерительные приборы, заменив при этом используемые для калибровки гораздо менее точные нормальные элементы. [c.44]

Как только создается новый тип лазера с самой короткой длиной волны, возникает проблема измерения частоты его излучения. А решается она следующим образом частота нового лазера сравнивается с гармониками измеренных частот излучений других, освоенных ранее лазеров. Ведь 3-я гармоника имеет частоту в 3 раза большую, чем основная (1-я), 5-я гармоника — в 5 раз большую и т.д. Но гармоники характерны для несинусоидальных колебаний, т.е. для смеси колебаний на разных (правда, кратных) частотах. А лазер генерирует чистое монохроматическое излучение. В качестве генератора гармоник используют взаимодействующий с лазерным излучением быстродействующий нелинейный элемент, в частности, хорошо нам известный сверхпроводящий переход Джозефсона. [c.109]

Сейчас ведутся работы по созданию эталона вольта, базирующегося не на группу нормальных элементов, а на матрицу из переходов Джозефсона. Возникающее на переходе, при воздействии на него сверхвысокочастотного сигнала, напряжение (эффект Джозефсона) определяется выражением, в которое входят постоянная Планка и заряд электрона. [c.6]

Новые возможности для создания быстродействующих элементов ЭВМ открывают эффекты Джозефсона. Как отмечалось в предыдущем параграфе, если ток, проходящий через переход Джозефсона не превышает величины /о, вся система является сверхпроводящей и обладает нулевым сопротивлением. При превышении тока 1а или при действии на переход хотя бы слабого магнитного поля на переходе возникает разность потенциалов, что означает появление у перехода определенного сопротивления. На этом принципе могут быть построены туннельные джозефсоновские криотроны. Так как переход от нулевого сопротивления к конечному не связан с разрушением сверхпроводящего состояния материалов, то скорость переключения туннельных криотронов оказывается значительно более высокой, чем у обычных сверхпроводящих криотронов. В настоящее время построены туннельные криотроны с временами переключения яг 10- с и рассеиваемой мощностью, не превышающей 10- Вт. [c.207]

Прямые измерения в области частот, превышающих частоты микроволнового диапазона, т. е. в инфракрасной и в видимой областях, до последних лет не производились вследствие экспериментальных трудностей. В последнее время удалось сравнить некоторые лазерные частоты с частотными эталонами в высокочастотной области, что позволило их непосредственно определить. Сравнение осуществляется с помощью гетеродинных методов— путем измерения разностей частот основных тонов или гармоник различных лазеров с возрастающей длиной волны и последующего сравнения частоты наиболее длинноволнового лазера с высшими гармониками клистронных частот, согласованных с цезиевыми часами. Для измерений применяются функциональные элементы, в которых путем смешивания частот осуществляются преобразование оптического излучения в радиочастотное и обнаружение этого излучения такими элементами могут служить различные фотоэлектрические приемники, особенно точечные детекторы (например, вольфрамовая спиральная контактная пружина кристаллического детектора), а также контакты Джозефсона, у которых выходящий сигнал нелинейно зависит от напряженности поля падающего света. При таких измерениях частично используются нелинейные взаимодействия очень высокого порядка. Если входной сигнал состоит из двух монохроматических линий с частотами f ито при наличии квадратичной зависимости выходного сигнала от напряженности поля он модулируется с частотой а = f — У, если А/т 1 те — время срабатыва- [c.44]

Самый распространенный вид измерений — электрические. В программе их метрологического обеспечения одна из основных задач — создание новой системы первичных эталонов, опирающихся на фундаментальные физические константы и стабильные физические эффекты. Прекрасным примером решения этой задачи может служить эталон единицы электродвижущей силы и электрического напряжения -- вольта. Основанный на уже знакомом нам (см. с. 19—20) квантовом эффекте Джозефсона, эталон вольта имеет погрешность порядка 10 , что в сотни раз меньше погрешности прежнего эталона, состоящего из группы нормальных элементов Вестона (отметим, что в СССР первыми новый эталон вольта реализовали специалисты Минпромсвязи СССР). [c.43]

До сих пор мы говорили об использовании эффекта Джозефсона на постоянном токе. Что касается переменного эффекта Джозефсона, то несмотря на существование многих идей на практике он еще применяется мало. Наиболее естественно было бы использовать джозефсоновские элементы для генерации электромагнитных колебаний с перестраиваемой частотой. Основная трудность-вывод волн за пределы контакта. Использование резонанса джозефсоновских волн с волнами Свихарта ( 22.6) позволило получить мощность излучения до 10 Вт с к.п.д. 2 %. Конечно, это очень мало, и в настоящее время существуют другие устройства, позволяющие получить значительно большую мощность на тех же частотах. [c.483]

Аналогичный эффект наблюдается, когда сверхпроводники соединены тонкой перемычкой (мостиком или точечным контактом), а также если между ними находится тонкий слой металла в норм, состоянии или полупроводника. Такие системы вместе с контактами Джозефсона наз. слабосвязанными сверхпро-в о д н и к а м и. На основе Д. э. созданы сверхпроводящие интерферометры, содержащие параллельно включённые слабые связи между сверхпроводниками. Результирующий ток, текущий через эти слабые связи, I— =/1з1пф 1-Ь/23Шфа, где фГ и фг — разности фаз на первом и втором контактах Джозефсона. Происходит своеобразная интерференция сверхпроводящих токов через слабые связи. При этом критич. ток оказывается периодически зависящим от потока внеш. магн. поля (с периодом, равным кванту потока Фо), что позволяет использовать такое устройство для чрезвычайно точного измерения слабых магн. полей (до 10Тл такие магнитометры наз. с к в и д а м и), малых токов (до 10А) и напряжений (до 10" В). Слабосвязанные сверхпроводники могут быть также использованы в кач-ве быстродействующих элементов логич. устройств ЭВМ, параметрич. преобразователей, чувствит. детекторов СВЧ, усилителей и др. электронных приборов. [c.154]

Практич. применение С. непрерывно расширяется. Наряду с магнитами сверхпроводящими, сверхпроводящими магнитометрами существует целый ряд др. технич, устройств и измерит, приборов, основанных на использовании разл. св-в сверхпроводников (крИоэлектроника). Построены сверхпроводящие резонаторы, обладающие рекордно высокой (до 10 ) добротностью сверхпроводящие элементы для ЭВМ. Сверхпроводящие (туннельные) контакты (см. Джозефсона эффект) применяют в сверхчувствит. вольтметрах и т. д. [c.659]

Чувствительность С. м. достигает 10-11 Рр (10-15Тл), а при измерениях градиента магн. поля —10 Гс/см (10-14 Тл/м). Чувствительный элемент (ЧЭ) С. м. представляет собой электрич. контур из сверхпроводника с контактами Джозефсона (ими могут быть разделяющие сверхпроводник тонкие, 10 А, плёнки изолятора, точечные контакты и т. п.). ЧЭ реагирует на изменение напряжённости (индукции) магн. поля, пронизывающего сверхпроводящий контур. [c.660]

В СССР в кач-ве первичного эталона ед. силы пост, электрич. тока (1 А) утверждены токовые весы, представляющие собой рычажные равноплечные весы, к одному из плеч к-рых подвешена катушка, коаксиально входящая в неподвижную катушку и электрически соединённая с ней по следовательно. При прохождении тока по катушкам возникающая между ними сила эл.-магн. вз-ствия (притяжения) уравновешивается гирей, масса к-рой известна с высокой точностью. Первичный эталон ед. эдс (1 В) состоит из меры напряжения на основе Джозефсона эффекта для воспроизведения вольта абс. методом, группы из 19 термостатированных (25 0,001°С) насыщенных нормальных элементов для хранения ед. (вольта) и двух компараторов, один из к-рых применяется для измерения эдс норм, элементов путём сравнения с мерой напряжения, а другой — для взаимных сличений норм, элементов и для передачи размера единицы вторичным эталонам. [c.907]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...