Cruce de Josephson

Una unión Josephson es un tipo de circuito electrónico capaz de conmutar a velocidades muy altas cuando se opera a temperaturas cercanas al cero absoluto. Llamada así por el físico británico que la diseñó, una unión de Josephson explota el fenómeno de la superconductividad, la capacidad de ciertos materiales para conducir corriente eléctrica con una resistencia prácticamente nula. Las uniones Josephson se utilizan en ciertos instrumentos especializados, como detectores de microondas de alta sensibilidad, magnetómetros y QUID.

Una unión de Josephson está formada por dos superconductores, separados por una capa no superconductora tan delgada que los electrones pueden atravesar la barrera aislante. El flujo de corriente entre los superconductores en ausencia de un voltaje aplicado se llama Corriente de Josephson, y el movimiento de electrones a través de la barrera se conoce como Josephson tunelización. Dos o más uniones unidas por caminos superconductores forman lo que se llama un Interferómetro de Josephson.

Mientras investigaba la superconductividad, Brian David Josephson estudió las propiedades de una unión entre dos superconductores. Siguiendo un trabajo anterior de Leo Esaki e Ivar Giaever, demostró que en una situación en la que hay un flujo de electrones entre dos superconductores a través de una capa aislante (en ausencia de un voltaje aplicado) y se aplica un voltaje, la corriente deja de fluir. y oscila a alta frecuencia.

El efecto Josephson está influenciado por campos magnéticos en las cercanías, una capacidad que permite utilizar la unión Josephson en dispositivos que miden campos magnéticos extremadamente débiles, como los dispositivos superconductores de interferencia cuántica (SQUID). Por sus esfuerzos, Josephson, Esaki y Giaever compartieron el Premio Nobel de Física en 1973.