Josephson-effect
-
Beste Scholierenlab,
Momenteel zijn ook wij begonnen met een onderwerp zoeken voor ons PWS. We dachten hiervoor aan het quantum tunneling effect samen met de Josephson-junctie.
We zijn ons nu een beetje aan het verdiepen in de theorie die hierachter zit, en hebben ook een opzet van hoofd- en deelvragen gemaakt. We willen graag onderzoek doen naar de gevolgen van verschillende diktes van de isolator in de Josephson-junctie. Nu zijn we op een paar vragen gestuit:
- is het mogelijk om metingen te doen met de Josephson-junctie(is daar een onderzoeks-opzet/stelling voor te bedenken?)
- is het mogelijk om metingen te doen met verschillende diktes van isolators?
- is het mogelijk om dit met supergeleiders te doen die met vloeibare stikstof te koelen zijn?
maar bovenal: - is dit haalbaar op middelbare-schoolniveau, of moeten we het onszelf wat minder moeilijk maken?
Alvast bedankt en we horen graag van u!
Met vriendelijke groeten,
Laura Deen en Emma van Hoof -
Hi Laura en Emma,
Jullie maken het jezelf niet makkelijk in elk geval, maar dat is leuk.
Er zijn vast al wat ideeën bij jullie opgekomen, hoe jullie een dergelijk proef zouden uitvoeren. Misschien wel ideeën die onmogelijk lijken, maar dat maakt voor nu nog even niet uit. Kunnen jullie me daarover meer vertellen?Groet,
Caspar Boers
-
Hallo Caspar,
wij hadden bedacht om in ieder geval aan te tonen dat dit effect niet met klassieke mechanica valt te verklaren: dit wilden we doen door de stroomsterkte en de spanning over de Josephson-junctie te meten (als het goed is verandert de stroomsterkte niet en is de spanning gelijk aan 0 vanwege supergeleiding, en met die stroomsterkte is het 'aangetoond').
Toen hadden we onze leraar gevraagd naar de Josephson-juncties, maar hij zegt dat het heel moeilijk is om aan de betreffende materialen te komen. We wilden graag met verschillende diktes van isolators meten, maar barrières van nanometers dik zijn waarschijnlijk niet haalbaar/verkrijgbaar op middelbare-schoolniveau. We wilden dit eerst een beetje duidelijk hebben, om ons daarna meer te gaan verdiepen (want we dachten dat we dan wel aan de slag moesten met de Schrödingervergelijking).
In ieder geval bedankt en we hopen dat we het zo iets duidelijker hebben gemaakt!
Groetjes,
Laura en Emma
-
Oké dank voor jullie bericht. Succes!
-
Hoi Caspar,
Sorry dat we inmiddels zo laat reageren. We hebben inmiddels ook contact gehad met de Universiteit Twente, waar ook onderzoek gedaan wordt naar josephson juncties. We gaan daar metingen doen in september. Maar we willen je heel erg bedanken voor het meedenken!
Groet,
Emma en Laura. -
Hi Laura en Emma,
Zelf heb ik geen ervaring met onderzoek naar een Josephson-junctie. Om de mogelijkheden te bekijken zou ik dus eerst op zoek moeten naar een onderzoeker op de TU die hier wel mee bezig is (en die tijd heeft om mij te helpen). Daarna zouden we moeten bepalen er een practicum valt te bedenken dat redelijkerwijs binnen jullie PWS past. Hiervoor vraag ik jullie geduld, want dit alles uitzoeken zou best een paar weken kunnen duren.
Aangezien jullie onderwerp eigenlijk een subcategorie is van 'supergeleiding' wil ik jullie ook alvast op de hoogte brengen van de supergeleiding workshop. Deze vindt vaak plaats in oktober. Er zijn dan magneten supergeleiders om een beetje met het Meisner effect te spelen en er is een proef met een supergeleider in vloeibaar helium waarbij je kunt zien dat de weerstand naar nul gaat bij zeer lage temperatuur.
Misschien is dit iets voor jullie en zou dit als jullie praktisch deel kunnen gelden?Groet,
Caspar Boers