Josephson-Effekt

Der Josephson-Effekt ist ein physikalischer Effekt der den Tunnelstrom zwischen zwei Supraleitern betrifft. Er wurde von Brian Davon Josephson 1962 theoretisch vorhergesagt.

Werden zwei Supraleiter durch eine dünne nicht-supraleitende Barriere getrennt, so stellt sich ein Tunnelstrom $I_{s}$ der Größe

$I_{s}=I_{c}\sin \Delta \varphi$

ein, wobei $\Delta \varphi$ die Phasendifferenz der supraleitenden Wellenfunktionen beiderseits der Barriere darstellt und $I_{c}$ der sogenannte kritische Strom der Barriere ist.

Falls eine Spannung $V$ über der Barriere abfällt, so stellt sich eine zeitabhängige Phasendifferenz $\Delta \varphi$ der Form

${\frac {\partial \Delta \varphi }{\partial t}}={\frac {2\pi }{\Phi _{0}}}V$

ein, wobei $\Phi _{0}=h/2e$ das magnetische Flußquantum ist.

Josephson-Kontakte sind elektrische Bauelemente die auf der Basis des Josephson-Effekts funktionieren.

Referenzen

• B. D. Josephson, Phys. Lett. 1, 251 (1962)
• K. Likharev, Dynamics of Josephson Junctions and Circuits, Gordon and Breach Science Publishers (1986)
• A. Barone and G. Paterno, Physics and Applications of the Josephson effect, John Wiley & Sons (1982)