DÉCOUVERTE DE L'EFFET JOSEPHSON

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Alors qu'il est encore étudiant à l'université de Cambridge (Grande-Bretagne), le jeune théoricien gallois Brian D. Josephson (né en 1940) comprend en 1962 comment se comportent les électrons d'une jonction entre deux supraconducteurs. Il explique que, par un effet purement quantique, les électrons se groupent en paires pour passer sous la barrière de potentiel qui caractérise la différence des deux matériaux. Il en déduit deux effets remarquables : d'une part, qu'un supercourant doit apparaître même en l'absence de tension électrique, d'autre part, qu'un courant alternatif de haute fréquence traverse une barrière soumise à une tension constante.

Cet effet Josephson fut observé expérimentalement peu après par Philip Anderson (Prix Nobel de physique 1977) et John Rowell. La théorie de Josephson explique de plus comment les supercourants sont influencés par des champs électriques ou magnétiques appliqués à l'échantillon, ce qui permet d'étudier et d'exploiter des phénomènes quantiques à une échelle macroscopique. La méthode expérimentale qui en résulte – appelée interférométrie quantique – a permis la conception de nombreux instruments de mesure de précision aux multiples applications. Le prix Nobel de physique récompensera cette découverte en 1973.

—  Bernard PIRE

Écrit par :

  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

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Pour citer l’article

Bernard PIRE, « DÉCOUVERTE DE L'EFFET JOSEPHSON », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 29 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/decouverte-de-l-effet-josephson/