17, 18 (Лекции кафедральные (PDF)), страница 4

Эффект этот вызван тем, что электроны проводимости проходят через диэлектрик безсопротивления за счёт туннельного эффекта.Нестационарный эффект - при пропускании через контакт тока, величина которого превышает критическую, на контакте возникает падение напряжения U, и контакт при этом начи-10Семестр 4. Лекции 17-18.нает излучать электромагнитные волны. При этом частота такого излучения определяется как2eUω=, где е - заряд электрона.Возникновение излучения связано с тем, что объединённые в куперовские пары электроны, создающие сверхпроводящий ток, при переходе через контакт приобретают избыточную поотношению к основному состоянию сверхпроводника энергию 2eU .

Единственная возможность для пары электронов вернуться в основное состояние — это излучить квант электромагнитной энергии ω = 2eU .Используя нестационарный эффект Джозефсона, можно измерять напряжение с оченьвысокой точностью.Эффект Джозефсона используется в сверхпроводящих интерферометрах, содержащихдва параллельных контакта Джозефсона. При этом сверхпроводящие токи, проходящие черезконтакт, могут интерферировать. Оказывается, что критический ток для такого соединениячрезвычайно сильно зависит от внешнего магнитного поля, что позволяет использовать устройство для очень точного измерения магнитных полей (МЭМС Гироскопы).Если в переходе Джозефсона поддерживать постоянное напряжение, то в нём возникнутвысокочастотные колебания.

Этот эффект называется джозефсоновской генерацией. Возможен,конечно, и обратный процесс - джозефсоновское поглощение. Таким образом, джозефсоновский контакт можно использовать как генератор электромагнитных волн или как приёмник (этигенераторы и приёмники могут работать в диапазонах частот, не достижимых другими методами).Высокотемпературные сверхпроводникиВ 1986 году Карл Мюллер и Георг Беднорц открыли новый тип сверхпроводников, получивших название высокотемпературных.

В 1987 году было показано, что соединения лантана,стронция, меди и кислорода (La-Sr-Cu-O) испытывают скачок проводимости практически донуля при температуре 36 К.В 1987 году был впервые получен сверхпроводник при температуре, превышающей температуру кипения жидкого азота (77,4 К): было обнаружено, что таким свойством обладает соединение иттрия, бария, меди и кислорода (Y-Ba-Cu-O). Сейчас «рекорд» принадлежит керамическому соединению Hg-Ba-Ca-Cu-O(F), критическая температура для которого равна 138 К.Более того, при давлении 400 кбар то же соединение является сверхпроводником при температурах до 166 К.Высокотемпературные сверхпроводники - семейство материалов (сверхпроводящих керамик) с общей структурной особенностью, относительно хорошо разделёнными меднокислородными плоскостями. Их также называют сверхпроводниками на основе купратов.

Температура сверхпроводящего перехода, которая может быть достигнута в некоторых составах вэтом семействе, является самой высокой среди всех известных сверхпроводников. Нормальное(и сверхпроводящие) состояния показывают много общих особенностей между различными составами купратов; многие из этих свойств не могут быть объяснены в рамках теории БКШ. Последовательной теории сверхпроводимости в купратах в настоящее время не существует; однако, проблема привела ко многим экспериментальным и теоретическим результатам, и интерес вэтой области - не только в достижении сверхпроводимости при комнатной температуре.

За экспериментальное открытие первого высокотемпературного сверхпроводника в 1987 была присуждена Нобелевская премия.11.