ETD

• giunzione Josephson
• Josephson junction
• superconductivity
• superconduttività
• termoelettricità
• thermoelectricity

This thesis presents the first experimental demonstration of a bipolar thermoelectric effect in a single SIS' Josephson junction, formed by two superconductors with different energy gaps. The work includes a detailed characterization of the device, followed by the measurement of the thermoelectric current generated under a simultaneous thermal gradient and voltage bias, where quasiparticle tunneling produces a current flowing against the applied voltage. Finally, the device is shown to deliver electrical power entirely generated by a temperature gradient to an external resistive load. These results establish the single-junction geometry as a simpler and more effective platform compared to previous implementations, opening perspectives for energy harvesting and thermal management in quantum electronic circuits.

Questa tesi presenta la prima dimostrazione sperimentale di un effetto termoelettrico bipolare in una singola giunzione Josephson del tipo SIS', formata da due superconduttori con gap energetici differenti. Il lavoro include una caratterizzazione dettagliata del dispositivo, seguita dalla misura della corrente termoelettrica generata in presenza di un gradiente termico e di un bias di tensione applicati simultaneamente, in cui il tunneling delle quasiparticelle produce una corrente che scorre contro la tensione applicata. Infine, è stato dimostrato che il dispositivo eroga potenza elettrica interamente generata da un gradiente di temperatura su un carico resistivo esterno. Questi risultati stabiliscono la geometria a singola giunzione come una piattaforma più semplice ed efficace rispetto alle implementazioni precedenti, aprendo prospettive per l'energy harvesting e la gestione termica nei circuiti elettronici quantistici.