喬治亞理工學(xué)院科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種現(xiàn)象，這一現(xiàn)象允許利用交流電“約瑟夫森效應(yīng)”測(cè)量納米結(jié)構(gòu)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將用于識(shí)別納米粒子機(jī)械屬性并使之特性化，其中包括具有生物學(xué)應(yīng)用價(jià)值的納米材料。該發(fā)現(xiàn)已刊登 《自然納米技術(shù)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。

　　1962年，在布賴恩.約瑟夫森發(fā)表的研究文章中提到了與超導(dǎo)體之間的電流有關(guān)的交流電“約瑟夫森效應(yīng)”。該研究成果使他獲得了1973年的“諾貝爾獎(jiǎng)”。約瑟夫森預(yù)言，把兩塊超導(dǎo)體通過(guò)一張絕緣薄層連接起來(lái)后(即所謂的“約瑟夫森連接”)，當(dāng)兩端的超導(dǎo)體保持穩(wěn)定的電壓差時(shí)，交流電可以穿過(guò)絕緣薄層進(jìn)入另一超導(dǎo)體中(這就好比打開水龍頭并在水流出的瞬間讓水開始上下流動(dòng))。電流振蕩的頻率與應(yīng)用電壓有直接關(guān)系。

　　大量的實(shí)驗(yàn)充分證明了這一預(yù)言的正確性?！凹s瑟夫森交流電”頻率已被用來(lái)定義標(biāo)準(zhǔn)電壓?！凹s瑟夫森效應(yīng)”在物理、計(jì)算和傳感技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。它可以用于對(duì)極弱磁場(chǎng)中的電磁輻射進(jìn)行超高靈敏度探測(cè)，還可以用于計(jì)算超導(dǎo)量子比特。

　　現(xiàn)在，喬治亞理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家阿里克希.馬爾琴科夫和理論家烏茲.蘭德曼發(fā)現(xiàn)，交流電“約瑟夫森效應(yīng)”可用于探測(cè)位于“約瑟夫森連接”中的原子或分子機(jī)械運(yùn)動(dòng)。

　　“我們的實(shí)驗(yàn)表明，除了能夠探測(cè)‘約瑟夫森交流電’的電磁輻射效應(yīng)之外，還可以用它來(lái)探測(cè)‘約瑟夫森連接’里的原子或分子機(jī)械運(yùn)動(dòng)，”蘭德曼說(shuō)：“利用這種效應(yīng)，我們也許不僅能探測(cè)原子級(jí)的現(xiàn)象，甚至還可以運(yùn)用這類現(xiàn)象，其前景是非常激動(dòng)人心的。”

　　馬爾琴科和蘭德曼發(fā)現(xiàn)，超薄鈮納米線電導(dǎo)系數(shù)的波動(dòng)是由來(lái)回穿梭于聚合電導(dǎo)線之間的一對(duì)原子(即二聚體)造成的。2007年1月，馬爾琴科和蘭德曼在《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表了一篇論文，文章詳細(xì)闡述了他們的上述發(fā)現(xiàn)。

　　馬爾琴科和蘭德曼與他們的同事戴震霆、布蘭頓.多內(nèi)胡和羅伯特.巴內(nèi)特在這項(xiàng)最新的研究中宣稱，當(dāng)一種微型“連接”結(jié)構(gòu)的溫度低于超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，他們?cè)诟欕妼?dǎo)系數(shù)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了不同尋常的特性。電導(dǎo)系數(shù)是應(yīng)用電壓的一種測(cè)量函數(shù)。

　　喬治亞理工學(xué)院物理分校助理教授馬爾琴科說(shuō)：“在我們實(shí)驗(yàn)中，只有納米線在電導(dǎo)系數(shù)Vs應(yīng)用電壓的曲線圖中始終顯示出一系列額外的峰值。在這些測(cè)量中，一個(gè)峰值代表一次共振，這表明我們已經(jīng)創(chuàng)造出固有的高頻‘約瑟夫森電流振蕩’，因此，我們開始觀察可能的物理機(jī)制?！?/FONT>