2. 2
Краткий обзор
► Каков КАЛЬМАР?
► Теория
КАЛЬМАР.
Джозефсоновский эффект:
►Эффект DC
►Эффект AC
►Обратный эффект AC.
Пары бондаря.
► Заявления КАЛЬМАРА и Джозефсоновских
устройств.
3. 3
Факты о КАЛЬМАРЕ
► Квантовое устройство вмешательства
сверхпроводимости - механизм, используемый, чтобы
измерить чрезвычайно сигналы недели.
► Обнаружьте изменение в 100 миллиардов раз более
слабого сигнала чем это, перемещает стрелку компаса.
► Использовались, чтобы измерить магнитное поле в
мозге мыши, чтобы проверить, могло ли бы быть
достаточно магнетизма, чтобы приписать их
навигационную способность компасу.
► Порог для КАЛЬМАРА: 10-14 T
► Магнитное поле heart:10-10 T
► Магнитное поле мозга: 10-13 T
5. 5
Материал используется для
строительства КАЛЬМАРА
► КАЛЬМАРЫ обычно изготовляются или от
свинцового сплава (с 10%-ым золотом или от
индия) и/или ниобий.
► часто состоя из туннельного барьера, зажатого
между основным электродом ниобия и главным
электродом свинцового сплава.
► Позже развитые "Высокие Температурные"
КАЛЬМАРЫ сделаны из названного вещества
YBCO (химическая формула YBa2Cu3O7-x),
6. 6
Устройства КАЛЬМАРА
► Большая чувствительность устройств
КАЛЬМАРА связана с измерением изменений в
магнитном поле, связанном с одним квантом
потока.
► Одно из открытий, связанных с
Джозефсоновскими соединениями, было
потоком, квантуется в единицах
7. 7
Джозефсоновское Соединение
►Джозефсоновское соединение - тип
электронного кругооборота, способного к
переключению в очень высоких
скоростях когда управляется в
температурах, приближающихся к
абсолютному нолю.
►Способность определенных материалов
провести электрический ток с фактически
нулевое сопротивление.
8. 8
Операция соединения
► Предположите, что гамильтониан для системы может быть
написан как сумма двух Гамильтонианов
H = H0 + HT
где:
H0 = нормальный гамильтониан для 2 изолированных
сверхпроводников
HT = гамильтониан туннелирования
► Так, это является "правильным" для связей туннелирования
только.
9. 9
Джозефсоновские
Уравнения
► Рассмотрите очень простой
пример два, идентичные
сверхпроводники отделенный
тонким изолятором.
► (Типично приблизительно 1
нм является достаточно
тонким).
► Предположите, что
соединение является
достаточно большим в x и y
руководство, чтобы
проигнорировать
край/граничные эффекты, и
достаточно толстый в z.
► Управляющие уравнения:
10. 10
DC Джозефсоновский Эффект
► Никакое Магнитное
поле:
Поток течет, орех
никакое снижение
напряжения, вплоть
до критического
потока.
Мимо критического
текущего, нормальног
о единственного
электронного
туннелирования
является
11. 11
►Без магнитного поля, статического
потенциала:
Объединение уравнения для Ф :
Мы можем занять место в наше другое
уравнение и добраться:
От этого мы получаем время переменный
поток с частотой
AC Джозефсоновский Эффект
12. 12
AC Джозефсоновский Эффект
►С переменным потенциалом:
Сделайте подобный анализ как статический
потенциальный случай.
Оказывается, что у этого есть dc компонент
но когда qVo/w ħ = n (где n = целое число)
У потока Dc есть шипы в
регулярно ценности Vo
У полного потока есть шаги в них
пункты.
13. 13
► Если фаза принимает форму
φ (t) = φ0 + nωt + aгрех (ωt),
напряжение и поток будут
Компоненты DC тогда будут
Обратный AC Джозефсоновский
Эффект
14. 14
►Электронное сцепление пар по
диапазону сотен миллимикронов
называют парой бондаря.
►Они соединились
электрон может взять характер бозона и
уплотнить в государство основания.
Пара бондаря
15. 15
Заявления
► Магнето encephalography (МЭГ)
Заявления МЭГ включают наносящую на карту
Соматосенсорную и моторную кору.
Эмбриональная Экспертиза: КАЛЬМАР используется,
чтобы измерить мелкие магнитные поля,
произведенные сердцем ребенка
16. 16
Заявления
► Дальнейшие Заявления Джозефсоновских Устройств
Магнитные Датчики
Gradiometers
Осциллографы
Декодеры
Аналог Цифровым конвертерам
Образцы
Генераторы
Микроволновые усилители
Датчики для биомедицинского, научного и цели защиты
Цифровое развитие кругооборота для Интегральных схем
Микропроцессоры
Воспоминания Произвольного доступа (RAM’s)
17. 17
Ссылки
► http://en.wikipedia.org/wiki/SQUID
► http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbase/solids/squid.html
► Стивен T. Ruggiero, Дэвид A. Rudman, Устройства
Сверхпроводимости. Нью-Йорк: McGraw-холмы, 1975.
► Barone A, Г Paterno. Физика и Заявления
Джозефсоновского Эффекта. Нью-Йорк:& Сыновья
Джона Wiley&; 1982.
► http://whatis.techtarget.com/definition/0, sid9_gci816722,
00.html
► http://en.wikipedia.org/wiki/Josephson_junction
► http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbase/solids/squid.html#c3
► http://www.abdn.ac.uk/physics/case/squids.html
