TarihtenEski

Şu ana kadar süperiletkenliğin makroskobik yani Meissner etkisi ve sıfır direnç gibi gözle gözlemlenebilen özelliklerinden bahsettik, şimdi biraz da mikroskobik yani kuantum mekaniksel özelliklerinden bahsedelim. Elektronların dalgasal özelliğinden kaynaklanan “tünellenme” olgusunun, oksit tabaka gibi ince yalıtkan bir tabaka (10 ila 20 angstroms) ile ayrılmış iki süperiletken metal arasından elektron çiftlerinin dirençsiz olarak geçebilmesini sağladığını, normal iletkenlerde olduğu gibi bu tarz akımın oluşumu için de potansiyel farkının olması gerekmediğini ve bu duruma “Josephson etkisi” adı verildiğini daha önce belirtmiştik. Bu etkinin uygulaması olan “Josephson kavşakları” (Josephson Junctions, JJ), kavşak materyali ve geometrisinin özelliğinden kaynaklanan karakteristik “kritik akım yoğunluğuna” sahiptirler. Geçen akım, kritik akım değerinden düşük olduğu müddetçe direnç sıfır olacaktır ve kavşak boyunca gerilim kaybı gerçekleşmeyecektir. Ancak kavşak, içinden akım geçen bir telin yanına konursa, telin oluşturduğu manyetik alan kavşak kritik akım değerini düşürecektir. Böylece geçen akım, değişime uğramadığı halde kritik akım değerinden yüksek kalacak ve ortaya çıkan direnç akımı kesecektir. Bu durum Josephson kavşağı teknolojisinin yarı-iletkenlerden on kat daha hızlı çalışan bir anahtarlama aracı olarak kullanımına yol açmıştır.

Bir JJ bir kaç milivolt seviyesinde bir gerilime maruz bırakılırsa, ortaya mikrodalga frekansında bir alternatif akım çıkar. Bu özellikle süperiletkenler, birçok mikrodalga teknojisinde uygulama alanı bulmuşlardır. Ayrıca karşılıklı iki JJ’nin harici bir manyetik alana tabi tutulmasıyla elde edilen SQUID cihazları günümüzde birçok teknolojide kullanılmaktadır.