переход Джозевсона излучает электромагнитные кванты, если есть энергия

= . Разумно предположить, что если переход поместим во внешнее высокочастотное поле, и если частота поля совпадет с частотой Джозевсоновской генерации то возникнет резонанс и на переходе выделеться напряжение, а через него потечет ток. Эксперименты подтверждают это. При этом, на ВАХ для усредненных значений токов и напряжений наблюдаются ступеньки с расстояниями  Так как частоту мы измеряем с высокой точностью, и с высокой точностью определены постоянная Планка и заряд электрона, то величины ступенек напряжений можем на ВАХ рассчитать с громадной точностью. Это физическое явление позволяет построить схему эталонов напряжений переменного и постоянного токов.

Для этого соединяем 104 — 105 переходов типа SIS последовательно. Помещаем эту последовательно соединенную цепочку в щелевую сверхпроводящую линию открытого типа (см. рисунок), выполняя ответвления. Таким образом мы включаем переходы и по СВЧ последовательно.

Из (2.6) несложно оценить необходимую частоту и связь с ней величин ступенек напряжений, а значит и необходимое количество переходов в последовательной цепочке.

Так для, частоты ~ 65 ГГц, средняя величина напряжения равна ~ 300 мкВ. Отсюда следует необходимое количество переходов в цепочке. Если нам требуется увеличить дискретность интервалов на шкале напряжений — уменьшаем частоту и увеличиваем число переходов в цепочке. Таким образом, с необходимой точностью набираем цепочку переходов для эталона напряжений. В набранной цепочке посредством независимых отводов, обеспечивают необходимую дискретность считывания сигнала.

В случае эталона напряжения переменного тока, часто используют SNSпереходы, при этом, цепочку разбивают на двоичные секции с числом 1,2,4,8,…,512,1024 переходов. Независимые отводы используют для независимой подачи токов смещения. Напряжение, генерируемое последовательно соединенными переходами суммируется, т.е. можно получать любое из значений (2k– 1), где k — разряд цепочки. На рисунке 2.5 изображены типичные ВАХ рассматриваемых цепочек.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector