Новые эффекты
Сверхпроводимость Теория Бардина-Купера-Шриффера Куперовская пара (КП) Джозефсоновский контакт Эффект Джозефсона – протекание тока сверхпроводимости через тонкую изолирующую прослойку или несверхпроводящую прослойку между двумя сверхпроводниками. Стационарный эффект – туннелирование КП через диэлектрик. Нестационарный эффект – излучение фотонов контактом
Применение эффектов Джозефсона -Эталон напряжения с погрешностью ~10 – 9 В -Эталон магнитного поля - Сверхточные измерительные приборы малых токов (до 0, 1 н. А), напряжений (до 10 -15 В), магнитных полей (до 10 -18 Тл)
Квантовый эффект Холла В случае квантового эффекта Холла (при охлаждении) продольная компонента удельного сопротивления уменьшается до нуля, а поперечная компонента ЭДС Холла может принимать дискретные значения Для наблюдения квантового эффекта Холла необходимо создание в полупроводнике двумерного слоя носителей заряда, то есть слоя, не имеющего толщины, и охлаждение его до низких температур.
Применение квантового эффекта Холла - применение, подобное эффекту Джозефсона - калибровка сопротивлений (так как значения квантованного сопротивления Холла не зависят от качества образца, его материала и т. п. ), - позволяет определять с огромной точностью постоянную тонкой структуры
Эффект Ааронова- Бома Квантово-механический эффект, характеризующий влияние внешнего электромагнитного поля, сосредоточенного в области, недоступной для заряженной частицы, на ее квантовое состояние. При этом изменяется фаза волновой функции частицы. Результат интерференции электронов зависит от тока в соленоиде Эффект Аронова – Бома позволяет регистрировать изменения магнитного потока с высочайшей точностью, до значения кванта магнитного потока.
Эффект Зеемана – расщепление спектральных линий атомов и молекул в магнитном поле (простой и сложный) Применение -Спектроскопия -Устройства квантовой электроники -измерения напряженностей слабых магнитных полей в лабораторных условиях и в космосе
Эффект Штарка — смещение и расщепление электронных термов атомов в электрическом поле. Переменный эффект Штарка наблюдается в переменном (включая свет) электрическом поле. Линейный эффект Штарка - расщепление спектральных термов пропорционально первой степени напряженности электрического поля Квадратичный эффект Штарка - расщепление спектральных линий пропорционально квадрату напряжённости электрического поля Использование переменного эффекта Штарка: охлаждение атомов металлов до сверхнизких температур при помощи лазерного излучения
Гигантское магнетосопротивление Гига нтское магнетосопротивле ние, гигантское магнитосопротивление, ГМС — квантовомеханический эффект, наблюдаемый в тонких металлических плёнках, состоящих из чередующихся ферромагнитных и проводящих немагнитных слоёв. Эффект состоит в существенном изменении электрического сопротивления такой структуры при изменении взаимного направления намагниченности соседних магнитных слоёв. Направлением намагниченности можно управлять приложением внешнего магнитного поля. В основе эффекта лежит рассеяние электронов, зависящее от направления спина. Применение — датчики магнитного поля, используемые для считывания информации в жестких дисках, биосенсорах, устройствах МЭМС и др. - В магнеторезистивной оперативной памяти в качестве ячеек, хранящих один бит информации.
Эффект Мёссбауэра – ядерный гамма-резонанс испускание или поглощение гамма-квантов ядрами атомов в твердом теле, не сопровождающееся импульсом отдачи Применение - Мёссбауэровская спектроскопия позволяет проводить измерения с относительной погрешностью до 10 -17 - изучение магнитных и электрических полей внутри ядра атома
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НА ЯДЕРНОМ МАГНИТНОМ РЕЗОНАНСЕ (ЯМР) Используется квантовое явление ядерного магнитного резонанса, наблюдаемое у ядер, обладающих отличным от нуля магнитным моментом (например, ядро водорода в молекуле воды). Если такие ядра поместить в постоянное магнитное поле с индукцией B-- и воздействовать на него переменным высокочастотным магнитным полем c индукцией B~ , то при некотором значении частоты f переменного магнитного поля возникает резонансное поглощение веществом высокочастотной энергии 1 – капсула с водой; 2 – генератор переменной частоты; 3 – частотомер; 4 - осциллограф
Скачать презентацию Новые эффекты Сверхпроводимость Теория Бардина-Купера-Шриффера Куперовская пара
Новые преобразования.pptx