КВАНТОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОТОКА

Рассмотрим сверхпроводящее кольцо, по которому циркулирует сверхпроводящий ток I. Пусть электроны движутся по окружности радиусом г, со скоростью и, создавая магнитный поток Ф через рассматриваемую окружность. Энергия этого тока Е определяется через Фи/ выражением

Если полное число электронов в кольце Ы, а период их обращения Т, то , и, таким образом,

С другой стороны, энергия этих электронов равна т. е.

Но по правилу квантования Бора момент импульса

, где п — целое число. Это означает, что магнитный поток может принимать только дискретные значения. Кроме того, как будет показано ниже, сверхпроводящий ток — это движение не отдельных электронов, а куперовских пар с зарядом 2е, а потому

Эта формула выражает квантование магнитного потока в сверхпроводниках, причем квант магнитного потока, получивший название флюксона, есть

Экспериментально квантование магнитного потока было обнаружено практически одновременно (1961) в США (Дивер Б., Фербенк В.) и в ФРГ (Долл Р., Небауэр М.). Следует отметить, что наблюдение квантования магнитного потока является сложной экспериментальной задачей.