超導材料在小型器件中的應用(aPPlicationofsuperconductorinsmall-scaledevices)

利用超導體直流約瑟夫遜(Josephson)效應和交流約瑟夫遜效應制造的特別高精密的電子學器件，如伏特86計、遙感器、晶體管、磁強計、計算機元件等器件，還包括從微波到紅外電磁波的產生、混合以及檢測器件。

超導遙感器超導量子干涉儀(SQUID)是對電磁信號靈敏的檢測儀器。70年代以來，超導量子干涉儀已被人們用于檢測腦子和心臟的隨意脈沖，探測沉積石油和礦藏，海底通訊，工業加工的非破壞檢查以及潛水艇在海洋中的探測等許多重要方面。

超導晶體管場效應晶體管(FET)及其類似的超導晶體管已獲得應用，但由于超導材料的能隙比起半導體的更小，所以沒能取得大的增長。

超導計數線路鈮的約瑟夫遜結功能(在4．2K工作)，每啟動一次的最短開關時間為2．5ps(10^-12秒)。開關時間受能隙乓制約。理論上受限制的開關時間t_LT=h/Eg，鈮的臣≈3mV，t_LT為O．2ps，比實際觀察到的數值快10倍。超導結尺寸減小至0.1pm，有可能使開關時間達到0.2ps。對于高溫超導體，要求超導結的尺寸減小到O.01μm，才有可能達到開關時間為O．2ps的水平。但由于尺寸太小，工藝上難以實現。

實踐表明，在4．2K溫度工作的約瑟夫遜四點微信息處理機，比使用GeAs半導體的要快一個數量級，并且具有低得多的能量損耗。

超導磁強計在生物工程磁學中使用的磁強計，超導量子干涉儀在許多應用中為科學界最感興趣。由于生物磁訊號是非常微弱的、大約從心臟的10μG(10^-9T)到小至腦子的10μG(10^-8T)。可從引起聽覺的反應能直接繪制聽覺皮質層的圖形，也可使用磁梯度計來準確確定癲癇病的發病部位。人們認為，隨著高溫超導體超導量子干涉儀的制作成功和應用，該領域的發展前景是無限的。

超導計算機元件在計算機中使用的超導元件主要有基片連接元件和點與點連接元件。

其他在應用超導材料的小型器件中，還有標準電位計、特殊示波器、傳感器、指令控制組件和集成元件、微波能傳送儀器等，特高精密度的電子儀器代表已付諸應用，并在進一步開發研究中。