SUPERCONDUTIVIDADE: APLICAÇOES DAS JUNÇOES JOSEPHSON NA ELETRONICA.

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## SUPERCONDUTIVIDADE: APLICAÇÕES DAS JUNÇÕES JOSEPHSON NA ELETRÔNICA

Cristiano Monteiro da Costa [costaufrj@ufrj.br] a Wilma Machado Soares Santos [wilma@if.ufrj.br] a Adir Moysés Luiz [adir@if.ufrj.br ] a

aInstituto de Física - Universidade Federal do Rio de Janeiro

Este trabalho resulta de uma pesquisa realizada sobre a melhor forma de ensinar conceitos de supercondutividade para os alunos do curso de licenciatura em Física na disciplina de Física Moderna II, no 2 semestre de 2003, no Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de º Janeiro. As dificuldades sentidas por alunos de Físi ca no aprendizado de certos tópicos de Física Moderna decorrem geralmente do abismo existente entre os conceitos abstratos e as experiências diárias do aluno. A supercondutividade é um tópico de Física Moderna de difícil visualização para os alunos tendo e m vista que suas aplicações não podem ser facilmente percebidas no dia-adia, pois os efeitos da supercondutividade só podem ser observados em temperaturas muito baixas, da ordem do nitrogênio líquido, ou seja, 77,4 K. Dessa forma tais efeitos só são vistos com freqüência em laboratórios de baixas temperaturas ou em hospitais. Objetivando contribuir para uma melhor compreensão de alguns temas de Física Moderna apresentamos um texto sobre a supercondutividade e suas aplicações, dando ênfase nas aplicações das junções Josephson na Eletrônica. Verificamos que a discussão dessas aplicações em sala de aula produziu grande motivação nos alunos. O principal público alvo deste trabalho são os alunos de Licenciatura em Física. Acreditamos que o texto apresentado será útil para elucidar este tópico de Física Moderna e contribuirá para que eles possam futuramente lecionar no Ensino Médio este assunto ao abordarem temas de Eletricidade, de Magnetismo e tópicos de Física Moderna. Neste trabalho nos norteamos por propostas contidas nos Parâmetros Curriculares Nacionais do MEC cobrindo sugestões incluídas nos Temas Estruturadores, relacionados à Física Moderna e Contemporânea.

Com este trabalho desejamos ajudar os alunos a compreenderem a importância das aplicações da supercondutividade na Eletrônica. Utilizando as junções Josephson e outros dispositivos especiais da Eletrônica supercondutora torna-se viável um grande número de aplicações da supercondutividade na Medicina. Outra possibilidade consiste na construção de computadores com velocidades de processamento cerca de mil vezes maiores do que as velocidades dos atuais computadores. Assim mostraremos como as junções Josephson podem ser usadas em alguns circuitos eletrônicos supercondutores, tais como: o oscilador, o amplifi cador e as chaves eletrônicas. Explicaremos também o funcionamento de um SQUID que é, basicamente, um magnetômetro que permite medir campos magnéticos extremamente fracos (da ordem de10 -15 T). Tais magnetômetros possuem diversas aplicações na Medicina.