P. M. Matyakubova, P. R. Ismatullayev, A. K. Miraliyeva, U. A. Maxmonov

5.12. Djоzеfsоn effеkti 
Tabiiy  universal  o‘lchov  sistemalarini  yaratishning  real  imkoniyatlari 
makroskopik  kvant  effektlari  ochilgandan  keyin  paydo  bo‘ldi.  Bularga  Xoll  va 
Djozefsonlarning o‘ta o‘tkazuvchanlik va o‘ta oquvchanlik effektlari kiradi.  
Bu  effektlarda  juda  ko‘p  miqdordagi  mikrozarralarning  kogerentligi 
namoyon  bo‘lishi  natijasida  qat`iy  aniqlangan  porsiyalarda  kvantlanish  yuz 
beradi.  
Djоzеfsоn  effеkti  nazariy  jihatdan  1962  yilda  B.Djоzеfsоn  tоmоnidan 
оldindan  aytilgan.  U  yuqori  оquvchan  tоkning  ikkita  yuqori  o’tkazuvchan 
o’tkazgichlar  o’rtasiga  joylashtirilgan  dielеktrik  yoki  yuqori  o’tkazuvchan 
bo’lmagan matеrialning yupqa qatlami оrqali оqishidan ibоrat. 
Djozefson  effekti  juda  ingichka  dielektrik  bilan  ajratilgan  ikki  o‘ta 
o‘tkazgichning ulanishidan yuzaga keladi. 
Ma’lumki,  Kulon  qonuniga  asosan  vakuumda  ikki  elektron  bir  biridan 
itariladi. Qattiq jismda elektronlar bilan bir qatorda musbat zaryadlangan panjara 
ionlari ham mavjud. Ular elektronga tortilib, uning zaryadini neytrallashtiradi. 
 

---

93 
 
 
5.9-rasm. Djozefson o‘tishining sxematik tasviri 
 
Yetarlicha past temperaturada ba’zi bir moddalarda elektronlarning umumiy 
ta’siri kuchsiz tortilishiga to‘g‘ri keladi. Bu holda elektronlar o‘zaro birikadi va 
kuper juftlarini hosil qiladi. Bunday juftliklar alohida elektronlardan farqli holda 
nol  spinga  ega  bo‘ladi,  Shuning  uchun  juda  ko‘p  miqdordagi  juftliklar  bir  xil 
kvant holatida bo‘ladi. Agarda kuper juftliklarining o‘rtacha tezligi noldan farqli 
bo‘lsa,  bu  holda  so‘nmaYdigan  elektr  toki  hosil  bo‘ladi,  binobarin,  bu  o‘ta 
o‘tkazuvchanlik  hodisasini  keltirib  chiqaradi.  Kuper  juftliklari  dielektrik  orqali 
birinchi  o‘ta  o‘tkazgichdan  boshqasiga  tunnel  effekti  bilan  o‘tishi  mumkin.  Bu 
holda,  agar  juftlarning  to‘lqin  funksiyasi  o‘ta  o‘tkazgichlarda  turlicha  bo‘lsa, 
unda Djozefson o‘tishi orqali potentsiallar farqi bo‘lmaganda ham tok o‘tadi. Bu 
hodisa Djozefsonning statsionar effekti deb ataladi. 
Agar bu o‘tishni chastotasi υ bo‘lgan nurlanish bilan nurlantirsak, u holda 
berilgan V kuchlanishga mos kelgan υ
o
  chastota bilan mos tushganda rezonans 
hodisasi Yuzaga keladi. 
Bunday rezonans υ = υ
o
 /n,  bo‘lganda amalga oshadi, bunda n  – istalgan 
butun son, natijada o‘tishning volt-amper  xarakteristikasida o‘ziga xos bo‘lgan 
kuchlanishning sakrab o‘zgarishi kuzatiladi (5.10-rasm). 
Agar bu o‘tishni chastotasi υ bo‘lgan nurlanish bilan nurlantirsak, u holda 
berilgan V kuchlanishga mos kelgan υ
o
  chastota bilan mos tushganda rezonans 
hodisasi yuzaga keladi. 
.
2

e
n
V


                                             (5.27) 

---

94 
 
 
5.10-rasm.Djozefson o‘tishlarining volt-amperxarakteristikasi 
 
Djоzеfsоn 
effеkti 
yuqori 
o’tkazuvchanlik  hоdisasining  asosiy 
kоntsеptsiyasini,  ya`ni  yuqori  o’tkazuvchan  hоlatda  yagоna  to’lqin  funktsiyasi 
va  juftlashgan  elеktrоnlarning  faza  kоgеrеntligi  bo’lishini  tasdiqlaydi.  Bu 
hоdisadan  bir  qatоr  asbоblarda  foydalaniladi,  xususan,  u  juda  aniq  kuchlanish 
etalоnini bеradi. 
Djozefzon  effekti  yordamida  kuchlanishni  ishlab  chiqish  aniqligi     
e
2

qiymatini aniqligi bilan chegaralanadi. 
Ishlab  chiqarishi  rivojlangan  mamlakatlarda  kuchlanish  birligi  bo‘lgan  – 
volt  Djozefzon effektiga asoslangan etalon birliklarda amalga oshiriladi. 
Etalon  tarkibiga  o‘ta  yuqori  chastotali  nurlanishining  8…10  GGs  
chastotada  qo‘zg‘atilgan  o‘tishlar  kiradi.  Bunda  kvant  kuchlanishining  qiymati 
V= 4...10 mV ni tashkil etadi.  
Djozefzon effektiga asoslangan etalonlarning yuqori stabillikka ega bo‘lishi 
kuchlanish etaloni – voltni takomillashtirish uchun juda keng imkoniyatlar ochib 
beradi (kvant kuchlanishini V ishlab chiqishning standart og‘ishi kunda ~10
-8 
V 
ni tashkil qiladi).