特性

约瑟夫森结的示意图

每一个约瑟夫森结都具有一个临界电流（电流大小与图中蓝绿色部分的宽度和电子能带结构等有关）。如果流过约瑟夫森结的电流小于这个临界电流，则约瑟夫森结上无电压降。电流稍大于临界值，就会发生多重安德烈夫反射。电流大到使结两边电压差超过图中超导体的带隙时，电流-电压关系就变得线性，多重安德烈夫反射消失。

应用

约瑟夫森结的电路符号

约瑟夫森结有许多种类，例如pi型约瑟夫森结（英语：pi Josephson junction）、varphi型约瑟夫森结（英语：varphi Josephson junction）、长型约瑟夫森结（英语：long Josephson junction）以及超导隧穿接面（英语：Superconducting tunnel junction）等。达依坶桥是一种约瑟夫森结的薄膜变体，其弱连结由数微米尺度的超导导线所组成。一个装置的复杂度可用其约瑟夫森结数（英语：Josephson junction count）作为基准衡量。约瑟夫森效应有广泛的应用，例如：

超导量子干涉仪（SQUIDs），又称超导量子干涉装置，是非常敏感的磁强计。这类仪器是借由约瑟夫森效应运作的，在科学和工程中应用广泛。

当进行精确的计量时，约瑟夫森效应提供了一种具有完全再现性的频率和电压转换。由于频率已由铯标准（英语：caesium standard）明确界定，约瑟夫森效应多用于给出1伏特的标准值，即约瑟夫森电压标准（英语：Josephson voltage standard）。然而，国际度量衡局并没有因此调整国际单位制。

单一电子晶体管通常用超导材料制造，从而可利用约瑟夫森效应实现新颖的效果。这种装置称为“超导单电子晶体管”。

约瑟夫森效应也可用于精确测量基本电荷，并以约瑟夫逊常数和冯克利青常数作表示。这二个常数与量子霍尔效应相关。

RSFQ（英语：RSFQ）数字电路是基于并联的约瑟夫森结。在这个情况，接面开关与一个带数字信息的磁通量量子12eh{\displaystyle \scriptstyle {\frac {1}{2e}}h}的释放有关。

参见

约瑟夫森电流

约瑟夫森能量

安德烈夫反射

金兹堡－朗道方程

量子计算机

注释

^不施加任何电势差就能无限持续流动的电流。

参考文献

书目

B. D. Josephson. The discovery of tunnelling supercurrents. Rev. Mod. Phys. 1974, 46 (2): 251–254. 

Pablo Jalliro-Herrero; 等. Quantum supercurrent transistors in carbon nanotubes. Nature. 2006, 439: 953–956. 引文格式1维护：显式使用等标签 (link)

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