जोसेफसन जंक्शनों को समझना: सुपरकंडक्टर्स में क्वांटम मैकेनिकल करंट फ्लो
जोसेफसन एक घटना है जो सुपरकंडक्टिंग सामग्रियों में घटित होती है जब एक पतली इन्सुलेट बाधा द्वारा अलग किए गए दो सुपरकंडक्टर्स के बीच एक धारा प्रवाहित होती है। इसकी खोज 1962 में ब्रायन जोसेफसन द्वारा की गई थी, और तब से इसका संघनित पदार्थ भौतिकी के क्षेत्र में बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है। बल्कि इसमें असतत क्वांटा, या "जोसेफसन कण" शामिल हैं। ये कण इंसुलेटिंग बैरियर के माध्यम से कूपर जोड़े (विपरीत स्पिन वाले इलेक्ट्रॉनों के जोड़े) की सुरंग बनाने का परिणाम हैं। जोसेफसन जंक्शनों के प्रमुख गुणों में से एक वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला पर निरंतर वर्तमान बनाए रखने की क्षमता है। इस संपत्ति ने जोसेफसन जंक्शनों को विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में उपयोगी बना दिया है, जिसमें सुपरकंडक्टिंग क्वांटम कंप्यूटिंग और उच्च-संवेदनशीलता सेंसर शामिल हैं। जोसेफसन जंक्शनों को नाइओबियम, टाइटेनियम नाइट्राइड और येट्रियम बेरियम कॉपर ऑक्साइड सहित विभिन्न सामग्रियों का उपयोग करके बनाया जा सकता है। वे आम तौर पर पतली फिल्म जमाव तकनीकों का उपयोग करके निर्मित होते हैं, जैसे स्पटरिंग या वाष्पीकरण।
उनके व्यावहारिक अनुप्रयोगों के अलावा, जोसेफसन जंक्शनों में दिलचस्प सैद्धांतिक गुण भी हैं। उदाहरण के लिए, वे "क्वांटम उतार-चढ़ाव" नामक एक घटना प्रदर्शित करते हैं, जो जंक्शन में मैक्रोस्कोपिक क्वांटम राज्यों के गठन का कारण बन सकता है। ये अवस्थाएँ शास्त्रीय प्रणालियों में मौजूद नहीं हैं और क्वांटम यांत्रिकी की एक प्रमुख विशेषता हैं।
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