Brian Josephson Kimdir, Hayatı, Eserleri, Hakkında Bilgi

Çalışmalarını üstüniletkenlik olgusu üzerinde yoğunlaştıran Josephson, 1957’de Bardeen, Cooper ve Schrieffer’in bu olguyu açıklamak üzere geliştirdikleri “BCS kuramı”nda öngörülen Cooper çiftlerinin “tünellenmesi”ni araştırmaya başladı. Yalıtkan bir maddeyle ayrılmış bir üstüniletken ile normal koşullardaki bir metal üzerinde yapılan deneylerde, metale eksi gerilim uygulandığında, yeterli enerjiyi alan elektronların metalden üstüniletkene doğru aktığı belirlenmişti. Josephson bu olayı, ince bir yalıtkan tabakayla ayrılmış iki üstüniletkende denedi. Üstüniletkenlere gerilim verilmeden yapılan deneyde, taban durumu ile uyarılmış durum arasındaki enerji aralığı nedeniyle Cooper çiftlerinin bir üstüniletkenden öbürüne tünellendiğini, bunun sonucunda bir akım (Josephson akımı) doğduğunu gözlemledi. Üstüniletkenlere, yalıtkanın içinden geçecek biçimde gerilim uyguladığında ise, akım frekansının yükselen her volt için 4.84xl014 Hz düzeyinde arttığını ve çok hızlı bir elektron alınmasının başladığını gördü. Josephson’ın bu belirlemesi, Planck değişmezinin kesin bir biçimde hesaplanmasına olanak verdi.

Üstüniletkenlerin bir başka özelliği de, kritik sıcaklığın altındaki sabit bir sıcaklıkta, gene kritik bir değeri geçmeyen manyetik alan uygulandığında, içlerinde oluşan manyetik alanı dışarı atmalarıdır. “Me-issner olayı” denilen bu dışlama sonucunda bazı üstüniletkenler tümüyle diyamanyetik özellik kazanır. Dışarı kayan manyetik alan da metalin kenarlarında yoğunlaşır ve Josephson akımını etkiler.Ustün-iletkenlerin ya da aralarındaki yalıtkan tabakanın çevresinde oluşan manyetik alanın gücü arttıkça Cooper çiftlerinin tünellenmesi de yavaşlar. Bu durum, Josephson akımıyla çok zayıf manyetik alanların bile ölçülebilmesini sağlar.

Josephson’ın, BCS kuramını destekleyen ve günümüzde çok duyarlı akım, gerilim ve manyetik alan ölçüm aletlerinin yapımında yararlanılan bu bulgularını bilgisayar sanayiine uygulama olanakları araştırılmaktadır.

• YAPITLAR (başlıca): Conciousness and the Physical World, (ortak çalışma), 1980, (“Bilinçlilik ve Fizikse! Dünya”).

Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi