При отсутствии тока через джозефсоновский элемент ц = 0 (с точностью до 2рn), а при протекании максимального сверхтока, равного Ic, джозефсоновская фаза ц = р/2. При протекании постоянного тока I > Iс напряжение на контакте равно нулю. Это явление носит название стационарного эффекта Джозефсона.

Нестационарный эффект Джозефсона (dц/dt ≠ 0) имеет место, когда, например, через джозефсоновский элемент пропускается ток I > Ic. В этом случае в переносе тока I через джозефсоновский переход кроме сверхтока Is будет участвовать также нормальная компонента In, которая представляет собой ток нормальных электронов nn(T). Таким образом, I= Is + In. Протекание нормальной и, следовательно, диссипативной компоненты тока обусловливает появление на джозеф-соновском переходе падения напряжения

V

=

Й

n

Rn

,

где Rn — так называемое нормальное сопротивление перехода. В силу основного соотношения Джозефсона

в этом случае будут иметь место неограниченное нарастание (или убывание, если V < 0) джозефсоновской фазы ц и, следовательно, периодическое изменение во времени сверхтока Is. Таким образом, при пропускании через джозефсоновский элемент постоянного тока | Д > > Ic этот ток будет переноситься двумя компонентами тока Is и In, которые, согласно (3), осциллируют (в про-тивофазе) во времени с частотой, пропорциональной постоянной составляющей V падения напряжения на джозефсоновском переходе:

Напряжение на джозефсоновском элементе V(t) = In(t)Rn будет также осциллировать во времени с частотой Щ и этот процесс носит название джозефсоновской генерации. Такое состояние джозефсоновского перехода называется резистивным. Следует подчеркнуть, что, несмотря на наличие падения напряжения на джозефсоновском переходе, сверхпроводимость электродов, образующих джозефсоновский элемент, в резистивном состоянии сохраняется.

Если джозефсоновский элемент обладает заметной собственной емкостью С (например, туннельный джозефсоновский переход), то в резистивном состоянии ток через него будет представлять собой сумму трех компонент: Is, In и емкостной компоненты тока (тока смещения)

Наиболее простой моделью джозефсоновских элементов, хорошо описывающей структуры типа мостик и S—N—S, является резистивная модель, в которой нормальное сопротивление Rn является постоянной величиной, не зависящей от напряжения V.