超导隧道效应英文解释翻译、超导隧道效应的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 superconductive tunnel effect

分词翻译：

超导的英语翻译：

superconduct
【计】 superconducting; superconductiog
【化】 superconductance

隧道效应的英语翻译：

【计】 tunnel effect; tunneling
【化】 tunnel effect; tunneling effect; tunnelling effect

专业解析

超导隧道效应（Superconducting Tunnel Effect）是量子力学现象在超导体中的特殊表现，指电子对（库珀对）或准粒子在超导结（两个超导体夹薄绝缘层结构）中穿越势垒的能力。该效应由英国物理学家Brian D. Josephson于1962年理论预测，因此又称约瑟夫森效应（Josephson Effect）。

该效应包含两种典型形式：

直流约瑟夫森效应：当外加电压为零时，超导结仍能通过持续直流电流，电流强度与结区相位差直接相关（$I = I_c sin Deltatheta$）
交流约瑟夫森效应：施加恒定电压$V$时，结区产生频率与电压成正比的交变电流（$f = frac{2eV}{h}$，其中$h$为普朗克常数）

在工程应用中，该效应为超导量子干涉仪（SQUID）提供理论基础，使磁场测量精度达到$10^{-15}$特斯拉量级。近年来，其衍生技术还被用于构建量子比特，成为量子计算机的核心元件之一。

该现象的理论验证曾获1973年诺贝尔物理学奖，相关实验数据在《物理评论快报》等顶级期刊中持续更新，美国国家标准技术研究院（NIST）官网提供最新测量标准的技术文档。

网络扩展解释

超导隧道效应（约瑟夫森效应）是一种量子力学现象，指超导体中库珀电子对通过弱连接结构（如绝缘层、金属层或微桥）形成超导电流的现象，即使两端无电压也可存在电流。以下是详细解释：

1.核心定义与发现背景

定义：在两块超导体之间夹入极薄的绝缘层（S-I-S结构）或弱连接介质时，超导电流可穿透势垒形成零电压隧穿，称为超导隧道效应。该效应由约瑟夫森于1962年首次理论预言并得名。
与普通隧道效应的区别：普通隧道效应是单电子隧穿（需电压驱动），而超导隧道效应是库珀电子对的集体隧穿（无需电压，属于量子超流行为）。

2.典型结构与物理机制

结构形式：常见结构包括超导-绝缘-超导（S-I-S）、超导-金属-超导（S-N-S）或超导微桥等，统称“约瑟夫森结”。
关键机制：由于绝缘层极薄（纳米级），两侧超导体通过弱耦合形成量子隧穿通道，库珀对可穿透势垒，产生超导电流。

3.主要特性

零电压超流：当电流小于临界值( I_c )时，约瑟夫森结呈现零电阻，电流无损耗通过。
磁场敏感性：微小磁场变化可显著影响临界电流，该特性被用于高精度磁探测（如SQUID器件）。
微波响应：施加微波场时，电流-电压曲线会出现量子化台阶（夏皮罗台阶），成为电压基准的基础。

4.应用领域

精密测量：用于量子电压标准、磁场探测（如医疗MRI、地质勘探）。
量子计算：约瑟夫森结是超导量子比特的核心元件，支撑量子计算机发展。

公式补充

约瑟夫森方程描述其基本关系： $$ I = I_c sin(Delta phi), quad frac{partial Delta phi}{partial t} = frac{2eV}{hbar} $$ 其中( Delta phi )为相位差，( V )为结电压，( I_c )为临界电流。