宏观量子干涉效应

宏观量子干涉效应(macroscopic quantum interference effect)  

亦称超导量子干涉效应，描述在含有约瑟夫逊结的超导体闭合环(称量子干涉器)中约瑟夫逊效应与通过超导闭合环中磁通的关系的现象。

超导量子干涉器(Superconducting Quantum Interference Device)简称SQUID，有D．C．SQUID和R．F．SQUID两种。

D．C．SQUID是由两块超导体通过两个约瑟夫逊结J₁和J₂相连接构成环路(见图)。如果结J₁和J₂特性相同，超导体环路对称，在外磁场作用下，选取超导环路的电感值L使自感磁通LI_s≈0。一O。I_s为超导环路中超导电流。那么，D．C．SQUID中最大超导电流I_C与外磁通φe之间满足如下关系，

式中I_C1为一个结的临界电流；φ₀为磁通量子=2.07×10^-5Wb；φe为外磁通。这种I_C随φ₀周期变化的关系是因为外磁通φe的存在，造成约瑟夫逊结J₁和J₂之间超导电流和相干涉，形成类似于两个点光源在远处光屏上任一点产生光波干涉现象，故称为超导量子干涉效应。

R．F．SQUID是超导体和一个约瑟夫逊结构成的超导闭合环路。这种结构需要采用射频谐振电路，在外磁通蛾存在时，亦会呈现超导量子干涉现象，谐振电路中的电压振幅与外磁通呈现上述周期变化的关系。因偏置电流为射频电流，故称R．F．SQUID。

利用超导量子干涉现象制成的SQUID，在实际应用中具有很高的灵敏度，可用于军事、医学、地学、地球物理、空间物理等各个领域。