जोसेफसन डायोड
एक जोसेफसन डायोड इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो अतिचालकता विद्युत प्रवाह दिशा में और दूसरी दिशा में प्रतिरोधी है। उपकरण अतिचालक डायोड प्रभाव (एसडीई) प्रदर्शित करने वाला जोसेफसन प्रभाव है। यह क्वांटम पदार्थ जोसेफसन जंक्शन (क्यूएमजेजे) का उदाहरण है, जहां जंक्शन में अशक्त कड़ी क्वांटम पदार्थ है।
जोसेफसन डायोड को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, जिनके लिए बाहरी (चुंबकीय) क्षेत्र की आवश्यकता होती है और जिन्हें बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता नहीं होती है; तथाकथित "क्षेत्र-मुक्त" जोसेफसन डायोड 2021 में, फील्ड-फ्री जोसेफसन डायोड का अनुभव हुआ था।[1]
इतिहास
जोसेफसन डायोड का नाम ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी ब्रायन जोसेफसन [1] डेविड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने जोसेफसन प्रभाव की पूर्वानुमान किया था; और प्रतिरोधक डायोड, क्योंकि इसका कार्य समान है। 2007 में एक "जोसेफसन डायोड" को ऐसे डिज़ाइन के साथ प्रस्तावित किया गया था जो अर्धचालक में पारंपरिक पी-एन जंक्शनों के समान था, किन्तु छिद्र और इलेक्ट्रॉन डोप्ड सुपरकंडक्टर्स का उपयोग करता था। [2] यह "जोसेफसन फ्लक्सोनिक डायोड" से अलग है जिसे 2000 के दशक से पहले पेश किया गया था। [3][4][5][6] यह उस शब्द से भी भिन्न है जिसका उपयोग वर्तमान में किया जाता है, जहां जोसेफसन डायोड एक जोसेफसन जंक्शन है जो एक अतिचालक डायोड प्रभाव प्रदर्शित करता है।
2020 में, एक कृत्रिम [Nb/V/Ta] सुपरलैटिस में एक अतिचालक डायोड प्रभाव दिखाया गया था।[7] एक क्षेत्र-मुक्त अतिचालक डायोड प्रभाव 2021 में NbSe2/Nb3Br8/NbSe2 एक जोसेफसन डायोड के वैन डेर वाल्स हेटरोस्ट्रक्चर में अनुभव किया गया था। यह हेटरोस्ट्रक्चर एक क्वांटम पदार्थ जोसेफसन जंक्शन है, जहां अशक्त लिंक (Nb3Br8) एक क्वांटम पदार्थ है, जिसे एक बाधित परमाणु इन्सुलेटर / मॉट इन्सुलेटर होने की पूर्वानुमान की गई है। [1][8][9][10]
2020 के प्रदर्शन में प्रयुक्त चालक गैर-सेंट्रोसिमेट्रिक था जो स्थानिक समरूपता को तोड़ता है, जिसका अर्थ है कि यह सकारात्मक और नकारात्मक गति वाले इलेक्ट्रॉनों के बीच अंतर करता है। इसके अतिरिक्त, 2021 प्रणाली ने अस्थायी समरूपता को भी तोड़ दिया था स्पिन-अप इलेक्ट्रॉनों को सकारात्मक गति के साथ नकारात्मक गति वाले स्पिन-डाउन इलेक्ट्रॉनों से अलग व्यवहार करने की अनुमति दी थी।[11]
अतिचालक डायोड प्रभाव
अतिचालक डायोड प्रभाव पारस्परिकता (विद्युत नेटवर्क) सुपरकंडक्टिविटी का उदाहरण है, जहां पदार्थ दिशा में अतिचालक है और दूसरे में प्रतिरोधी है। यह अर्ध-तरंग सुधार की ओर जाता है जब वर्ग तरंग प्रत्यावर्ती धारा या एसी-धारा प्रयुक्त होती है। 2020 में, इस प्रभाव को सुपर लेटेक्स कृत्रिम [Nb/V/Ta]n में प्रदर्शित किया गया था ।[7] माना जाता है कि जोसेफसन डायोड में घटना असममित जोसेफसन टनलिंग से उत्पन्न हुई है।[1]
सिद्धांत
वर्तमान में, जोसेफसन डायोड प्रभाव के पीछे स्पष्ट तंत्र पूरी तरह से समझा नहीं गया है। चूँकि, कुछ सिद्धांत सामने आए हैं जो अब सैद्धांतिक जाँच के अधीन हैं। जोसेफसन डायोड दो प्रकार के होते हैं, जिनके संबंध में सममिति (भौतिकी) को तोड़ा जा रहा है। व्युत्क्रम विच्छेदन जोसेफसन डायोड और इनवर्जन ब्रेकिंग प्लस टी-समरूपता या टाइम-रिवर्सल ब्रेकिंग जोसेफसन डायोड या जोसेफसन डायोड बनाने के लिए न्यूनतम समरूपता तोड़ने की आवश्यकता उलटा समरूपता तोड़ना है।[12] गैर-पारस्परिक परिवहन प्राप्त करने के लिए समरूपता को तोड़ना आवश्यक है। शॉर्ट जोसेफसन जंक्शनों के लिए अन्य प्रस्तावित तंत्र, परिमित गति कूपर जोड़े से उत्पन्न होता है।[13] यह भी संभव हो सकता है कि जेडी में अतिचालक डायोड प्रभाव स्व-क्षेत्र प्रभावों से उत्पन्न होता है, किन्तु अभी भी इसका गहन अध्ययन किया जाना है।[14][15]
संदर्भ
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