Fabbricazione di stack di giunzioni Josephson in cristalli di YBCO

Ad oggi i superconduttori ad alta Tc vengono utilizzati per la produzione di array di giunzioni Josepshon al fine metrologico di misurare lo standard di tensione. Dal punto di vista fisico, il comportamento dell'array è descritto dall'equazione V=νnh/2e, che esprime la dipendenza lineare della tensione DC dalla frequenza con cui viene irradiato lo stack di giunzioni. Dal punto di vista metrologico è molto importante il fattore di proporzionalità nh/2e poiché funzione di, un numero intero n, e due costanti fondamentali quali e (carica dell'elettrone) e h (costante di Plank). Queste sono determinate con elevata precisione e sono indipendenti dalle condizioni di misura. Per la metrologia ciò è fondamentale dato che la proporzionalità tra frequenza e tensione è intrinsecamente garantita. Con array di giunzioni Josephson possiamo ¿trasferire¿ la precisione che otteniamo in frequenza ai valori di tensione DC con un incertezza di 10-10 raggiungibile. I superconduttori ad alta Tc (HTSC) sono perfetti per questo tipo di applicazione dato che l'alternanza S ¿ I ¿ S (superconduttore ¿ isolante ¿superconduttore) è intrinseca nella struttura cristallina del materiale (per questo motivo vengono chiamate giunzioni Josephson intrinseche o IJJs). Per ottenere un device con alta tensione bisogna costruire un'array di centinaia di giunzioni. Ciò si ottiene modificando la struttura del HTSC Y-123 in modo da forzare la corrente lungo l'asse cristallografico ¿c¿ . Per questo tipo di lavoro ho utilizzato cristalli micrometrici di Y-123 la cui sintesi è stata effettuata presso il dipartimento di chimica dell'Università di Torino. La lavorazione per realizzare i device e la loro caratterizzazione è stata effettuata presso INRIM (Istituto Nazionale per la Ricerca Metrologica) e il Dipartimento di Fisica dell'Università di Torino.