Giunzione Josephson

Una giunzione Josephson è un tipo di circuito elettronico in grado di commutare a velocità molto elevate se azionato a temperature prossime allo zero assoluto. Prende il nome dal fisico britannico che l'ha progettata, una giunzione Josephson sfrutta il fenomeno della superconduttività, la capacità di alcuni materiali di condurre corrente elettrica con resistenza praticamente nulla. Le giunzioni Josephson vengono utilizzate in alcuni strumenti specializzati come rivelatori a microonde altamente sensibili, magnetometri e QUID.

Una giunzione Josephson è composta da due superconduttori, separati da uno strato non superconduttore così sottile che gli elettroni possono attraversare la barriera isolante. Il flusso di corrente tra i superconduttori in assenza di una tensione applicata è chiamato a Josephson correntee il movimento degli elettroni attraverso la barriera è noto come Tunneling Josephson. Due o più giunzioni unite da percorsi superconduttori formano ciò che viene chiamato a Interferometro Josephson.

Durante la ricerca sulla superconduttività, Brian David Josephson ha studiato le proprietà di una giunzione tra due superconduttori. In seguito al lavoro precedente di Leo Esaki e Ivar Giaever, ha dimostrato che in una situazione in cui c'è un flusso di elettroni tra due superconduttori attraverso uno strato isolante (in assenza di una tensione applicata) e viene applicata una tensione, la corrente smette di fluire e oscilla ad alta frequenza.

L'effetto Josephson è influenzato dai campi magnetici nelle vicinanze, una capacità che consente di utilizzare la giunzione Josephson in dispositivi che misurano campi magnetici estremamente deboli, come i dispositivi di interferenza quantistica superconduttrice (SQUID). Per i loro sforzi, Josephson, Esaki e Giaever hanno condiviso il Premio Nobel per la fisica nel 1973.