junção Josephson

Uma junção Josephson é um tipo de circuito electrónico capaz de comutar a velocidades muito elevadas quando operado a temperaturas próximas de zero absoluto. Nomeado pelo físico britânico que o projetou, uma junção Josephson explora o fenômeno da supercondutividade, a capacidade de certos materiais de conduzir corrente elétrica com resistência praticamente zero. As junções Josephson são utilizadas em certos instrumentos especializados, como detectores de microondas altamente sensíveis, magnetômetros e QUIDs.

Uma junção Josephson é composta por dois supercondutores, separados por uma camada não supercondutora tão fina que os elétrons podem atravessar a barreira isolante. O fluxo de corrente entre os supercondutores na ausência de uma tensão aplicada é chamado de corrente Josephson, e o movimento dos elétrons através da barreira é conhecido como Josephson tunneling. Duas ou mais junções unidas por caminhos supercondutores formam o que se chama um interferômetro Josephson.

Enquanto pesquisava a supercondutividade, Brian David Josephson estudou as propriedades de uma junção entre dois supercondutores. Seguindo um trabalho anterior de Leo Esaki e Ivar Giaever, ele demonstrou que numa situação em que há fluxo de elétrons entre dois supercondutores através de uma camada isolante (na ausência de uma tensão aplicada), e uma tensão é aplicada, a corrente pára de fluir e oscila a uma alta freqüência.

O efeito Josephson é influenciado por campos magnéticos nas proximidades, uma capacidade que permite que a junção Josephson seja utilizada em dispositivos que medem campos magnéticos extremamente fracos, tais como dispositivos de interferência quântica supercondutores (SQUIDs). Por seus esforços, Josephson, Esaki e Giaever compartilharam o Prêmio Nobel de Física em 1973.