而不表现出带电性质, 当温度改变时, 热电晶体的体积发生显著变化, 从而导致极化强度明显变化, 破坏了表面的电中性,表面所吸附的多余电荷将被释放出来,这种现象称为热电效应, 其逆效应是电热效应。热电效应已成为红外探测和热成像技术中的重要器件]7[。 3.3 约瑟夫逊效应第 10页(共 13页) 3.3.1 约瑟夫逊结及单电子隧道效应将正常态超导体( S) ,薄氧化物绝缘层( I )组成的 S-I-S 结叫做约瑟夫逊结。根据接触电势差理论可知, 那一层薄的绝缘层对于电子来说就是一个势垒, 根据量子力学理论, 具有波粒二重性的为微观粒子,即使其动能 E 0 小于势垒高度时,仍有一定的概率从势垒的一侧贯穿到另一侧,这就是单电子的量子隧道效应]8[。 3.3.2 直流约瑟夫逊效应根据 BCS 理论,总动量为 p的 Cooper 对可以用德布罗意波长为 p h 的一个波函数来表示, 当存在超导电流时, 每对 Cooper 对的总动量p 都是相同的,既所有电子对的德布罗意波长相同;又由于这些 Cooper 对是大范围彼此交叠的,亦即大量的电子对的波函数在空间内是相互交叠的,所以各电子对的波函数的位相也必须相同]8[。如图 6(a) 所示。 S-I-S 结中的这两块超导体, 电子对的位相在每一块的内部是相同的,但在这两块之间,它们的位相是不同的,若在约瑟夫逊结的外侧加上一直流电压,当电压小于 e ?2 时(其中?表示超导能隙) ]8[, 几乎没有电流, 当电压达到 e ?2 时, 电流突然上升, 但结电压却为零, 这也就是零电阻效应( 如图 6(b) 所示), 此时的电流就是超导隧道电流, 如图 7 所示, 当电流超过最大约瑟夫逊电流 JI 时,曲线 bc 部分就显示出正常态的电流电压关系。结电压为零时的超导电流满足关系: 图6(a) S-I-S 结图6(b) S-I-S 结的零电阻效应
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