トンネル効果と効果の一覧

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トンネル効果と効果の一覧の違い

トンネル効果 vs. 効果の一覧

トンネル効果 （トンネルこうか) 、量子トンネル（りょうしトンネル ）、または単にトンネリングとは、古典力学的には乗り越えられないはずのを粒子があたかも障壁にあいたトンネルを抜けたかのように通過する量子力学的現象である。太陽のような主系列星で起こっている核融合など、いくつかの物理的現象において欠かせない役割を果たしている。トンネルダイオード、量子コンピュータ、走査型トンネル顕微鏡などの装置において応用されているという意味でも重要である。この効果は20世紀初頭に予言され、20世紀半ばには一般的な物理現象として受け入れられた。 トンネリングはハイゼンベルクの不確定性原理と物質における粒子と波動の二重性を用いて説明されることが多い。この現象の中心は純粋に量子力学的な概念であり、量子トンネルは量子力学によって得られた新たな知見である。. 効果の一覧（こうかのいちらん）は、固有名として使われる効果を示す。学問上の効果、社会一般で言われる効果を含む。効果の名称の後ろの注記は分野を示す。但し、特殊効果、視覚効果は除く。.

エジソン効果

ン効果（エジソンこうか、Edison effect）とは、白熱電球の中へ正電位にある金属板（プレート）をおくと加熱されたフィラメントとプレートの間に真空を通して電流が流れる現象をいう。このエジソン効果が熱電子放出（Thermionic emission）の研究の始まりとなった。 1883年にトーマス・エジソンが白熱電球のフィラメントの劣化の研究中にフィラメントを金属箔で覆うと金属箔とフィラメントの間に電流が流れるのを観測した。金属内の電子の熱エネルギーが仕事関数よりも大きくなって、金属表面を飛び出すことにより電流が流れることが、オーエン・リチャードソンによって示された（1910年）。 エジソンは特許をとっているが、それ以上の研究を行わなかった。のちにジョン・フレミングによって研究が行われ、真空管（2極管）の発明（1904年）の元になった。 強い電界を掛けることで、電子を放出しやすくなる現象があり、ショットキー効果という。.

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ジョセフソン効果

ョセフソン効果（ジョセフソンこうか、）は、弱く結合した2つの超伝導体の間に、超伝導電子対のトンネル効果によって超伝導電流が流れる現象である。1962年に、当時ケンブリッジ大学の大学院生だったブライアン・ジョセフソンによって理論的に導かれ、ベル研究所のアンダーソンとローウェルによって実験的に検証された。1973年、ブライアン・ジョセフソンは江崎玲於奈らと共にジョゼフソン効果の研究によりノーベル物理学賞を受賞した。波動関数の位相というミクロな量をマクロに観測できるという点で、超伝導の特徴を最も端的に示す現象と言うことができる。超伝導量子干渉計（SQUID）のようなジョセフソン効果による量子力学回路の重要な実用例もある。 弱結合の種類としては、トンネル接合、サブミクロンサイズのブリッジ、ポイントコンタクト等がある。また、トンネル障壁としては厚さ 程度の絶縁体、厚さ 程度の常伝導金属あるいは半導体等が使われる。弱結合を介して流れる超伝導電流をジョセフソン電流、ジョセフソン効果を示すトンネル接合をジョセフソン接合と呼ぶ。電子デバイスとして扱われる場合はジョセフソン素子と呼ばれる。.

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