JP2656596B2 - 超伝導体メモリ装置 - Google Patents
超伝導体メモリ装置Info
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- JP2656596B2 JP2656596B2 JP1014705A JP1470589A JP2656596B2 JP 2656596 B2 JP2656596 B2 JP 2656596B2 JP 1014705 A JP1014705 A JP 1014705A JP 1470589 A JP1470589 A JP 1470589A JP 2656596 B2 JP2656596 B2 JP 2656596B2
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- Japan
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- current
- superconductor
- memory
- memory device
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Description
【発明の詳細な説明】 ［概要］ 超伝導体メモリ装置に関し、 消費電力が極めて小さく、かつ集積密度の高い超伝導
体メモリ装置を提供することを目的とし、 超伝導体で作られ、メモリ電流の流れる方向を記憶す
るループと、前記ループに電磁誘導による誘導電流を誘
起させる読出し線と、前記ループの２点間の電位差を検
出する検出器とを有し、前記ループの前記メモリ電流の
方向が前記誘導電流と同一方向である場合に、前記ルー
プの超伝導体の臨界電流を越えることによって超伝導状
態が破壊されることを前記検出器によって検出すること
により、前記ループの前記メモリ電流の方向を読み出す
ように構成する。
体メモリ装置を提供することを目的とし、 超伝導体で作られ、メモリ電流の流れる方向を記憶す
るループと、前記ループに電磁誘導による誘導電流を誘
起させる読出し線と、前記ループの２点間の電位差を検
出する検出器とを有し、前記ループの前記メモリ電流の
方向が前記誘導電流と同一方向である場合に、前記ルー
プの超伝導体の臨界電流を越えることによって超伝導状
態が破壊されることを前記検出器によって検出すること
により、前記ループの前記メモリ電流の方向を読み出す
ように構成する。
［産業上の利用分野］ 本発明は超伝導体メモリ装置に関する。
［従来の技術］ メモリ装置においては、従来から高集積化が進められ
ているが、とりわけコンピュータの発展にとっては、よ
り集積密度の高いメモリ装置の開発が求められている。
ているが、とりわけコンピュータの発展にとっては、よ
り集積密度の高いメモリ装置の開発が求められている。
また、近年、臨界温度が液体窒素の沸点（77K）を越
える酸化物高温超伝導体が発見され、エレクトロニクス
の分野での超伝導体現象の利用が期待されている。
える酸化物高温超伝導体が発見され、エレクトロニクス
の分野での超伝導体現象の利用が期待されている。
しかし、これまでの高温超伝導体の応用は、抵抗がゼ
ロであることを利用した送電や、超伝導マグネット、半
導体集積回路内の信号線についてのものが主となってい
て、メモリ装置への応用までには至っていないが現状で
ある。
ロであることを利用した送電や、超伝導マグネット、半
導体集積回路内の信号線についてのものが主となってい
て、メモリ装置への応用までには至っていないが現状で
ある。
［発明が解決しようとする課題］ このように、高温超伝導体をメモリ装置に応用して、
その特性を生かしたメモリ装置を開発することは、未だ
十分にはなされていない。
その特性を生かしたメモリ装置を開発することは、未だ
十分にはなされていない。
そこで本発明は、消費電力が極めて小さく、かつ集積
密度の高い超伝導体メモリ装置を提供することを目的と
する。
密度の高い超伝導体メモリ装置を提供することを目的と
する。
［課題を解決するための手段］ 上記課題は、超伝導体で作られ、メモリ電流の流れる
方向を記憶するループと、前記ループに電磁誘導による
誘導電流を誘起させる読出し線と、前記ループの２点間
の電位差を検出する検出器とを有し、前記ループの前記
メモリ電流の方向が前記誘導電流と同一方向である場合
に、前記ループの超伝導体の臨界電流を越えることによ
って超伝導状態が破壊されることを前記検出器によって
検出することにより、前記ループの前記メモリ電流の方
向を読み出すことを特徴とする超伝導体メモリ装置によ
って達成される。
方向を記憶するループと、前記ループに電磁誘導による
誘導電流を誘起させる読出し線と、前記ループの２点間
の電位差を検出する検出器とを有し、前記ループの前記
メモリ電流の方向が前記誘導電流と同一方向である場合
に、前記ループの超伝導体の臨界電流を越えることによ
って超伝導状態が破壊されることを前記検出器によって
検出することにより、前記ループの前記メモリ電流の方
向を読み出すことを特徴とする超伝導体メモリ装置によ
って達成される。
また、上記装置において、前記読出し線が、前記ルー
プと磁気的に結合されたコイルを有していることを特徴
とする超伝導体メモリ装置によって達成される。
プと磁気的に結合されたコイルを有していることを特徴
とする超伝導体メモリ装置によって達成される。
［作 用］ 超伝導体で作られたループに右回りあるいは左回りの
メモリ電流IMを流すと、超伝導体は完全導体であるた
め、永久電流が減衰することなく流れ続ける。従ってこ
のメモリ電流IMの向きに対応させて“0",“1"の情報を
記憶させることができる。
メモリ電流IMを流すと、超伝導体は完全導体であるた
め、永久電流が減衰することなく流れ続ける。従ってこ
のメモリ電流IMの向きに対応させて“0",“1"の情報を
記憶させることができる。
この“0",“1"の情報を記憶しているループと磁気的
に結合されている読出し線に読出し電流IRを流すと、こ
の読出し電流IRにより読出し線の周囲に磁束が発生す
る。こうしたループを通る磁束の時間変化によって、ル
ープに誘導電流IIが誘起される。この誘導電流IIの向き
が、ループに流れているメモリ電流IMの向きと同じ場合
にかぎり、ループ内の電流は、ループを構成する超伝導
体の臨界電流値ICを越えることになり、ループの超伝導
状態は破壊されて常伝導状態になり、ループに２点間に
電位差が発生する。
に結合されている読出し線に読出し電流IRを流すと、こ
の読出し電流IRにより読出し線の周囲に磁束が発生す
る。こうしたループを通る磁束の時間変化によって、ル
ープに誘導電流IIが誘起される。この誘導電流IIの向き
が、ループに流れているメモリ電流IMの向きと同じ場合
にかぎり、ループ内の電流は、ループを構成する超伝導
体の臨界電流値ICを越えることになり、ループの超伝導
状態は破壊されて常伝導状態になり、ループに２点間に
電位差が発生する。
この電位差を検出器によって検出することにより、ル
ープの超伝導状態が破壊されているか否か、すなわちル
ープはいずれの方向の電流が流れていたのかというルー
プに記憶された情報を読み出すことができる。
ープの超伝導状態が破壊されているか否か、すなわちル
ープはいずれの方向の電流が流れていたのかというルー
プに記憶された情報を読み出すことができる。
［実施例］ 以下、本発明を図示する実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例による超伝導体メモリ装置
の概略を示す斜視図、第２図は、第１図の超伝導体メモ
リ装置のループにおける情報記憶状態を説明するための
図である。
の概略を示す斜視図、第２図は、第１図の超伝導体メモ
リ装置のループにおける情報記憶状態を説明するための
図である。
情報を記憶するためのループ２は、例えばイットリウ
ム系の超伝導体で作られており、その幅ｗおよび厚さｔ
は、それぞれ ｗ＝２μｍ ｔ＝１μｍ である。また、このときのループ２の超伝導体臨界電流
密度は104A（アンペア）/cm2であるから、ループ２の超
伝導体臨界電流ICは、 IC＝２×10-4A となる。
ム系の超伝導体で作られており、その幅ｗおよび厚さｔ
は、それぞれ ｗ＝２μｍ ｔ＝１μｍ である。また、このときのループ２の超伝導体臨界電流
密度は104A（アンペア）/cm2であるから、ループ２の超
伝導体臨界電流ICは、 IC＝２×10-4A となる。
これに対して、ループ２のメモリ電流IMは、 IM＝10-4A になるように設定しておく。
また、このループ２には、その２点間の電位差を検出
するための電位差検出用端子4,6が設けられ、検出器８
に接続されている。
するための電位差検出用端子4,6が設けられ、検出器８
に接続されている。
さらにまた、ループ２に記憶された情報を読み出すた
めの読出し線10が設けられ、この読出し線10のコイル12
はループ２と磁気的に結合されている。
めの読出し線10が設けられ、この読出し線10のコイル12
はループ２と磁気的に結合されている。
次に、読出し動作を説明する。
ループ２には、右回りあるいは左回りのメモリ電流IM
が超伝導永久電流として流れている。ここでは、第２図
（ａ），（ｂ）に示されるように、メモリ電流IMが上か
ら見て右回りに流れている状態を“0"状態、また左回り
に流れている状態を“1"状態とする。
が超伝導永久電流として流れている。ここでは、第２図
（ａ），（ｂ）に示されるように、メモリ電流IMが上か
ら見て右回りに流れている状態を“0"状態、また左回り
に流れている状態を“1"状態とする。
読出し線10に対して、第１図に示される方向に読出し
電流IRを流すと、この読出し電流IRによりコイル12の周
囲に磁束が発生する。この磁束はループ２を通って誘導
電流IIを誘起する。この誘導電流IIの方向は、上から見
て左回りとなり、コイル12に流れる読出し電流IRとは反
対方向になる。
電流IRを流すと、この読出し電流IRによりコイル12の周
囲に磁束が発生する。この磁束はループ２を通って誘導
電流IIを誘起する。この誘導電流IIの方向は、上から見
て左回りとなり、コイル12に流れる読出し電流IRとは反
対方向になる。
また、この誘導電流IIの大きさは、コイル12の巻数や
ループ２とコイル12との間隔によって決まるが、本実施
例においては巻数を１回とし、誘導電流IIが、 II＝1.5×10-4A となるように設定した。
ループ２とコイル12との間隔によって決まるが、本実施
例においては巻数を１回とし、誘導電流IIが、 II＝1.5×10-4A となるように設定した。
いま、ループ２が“0"状態であると場合を考える。す
なわちメモリ電流IMは、第２図（ｂ）に示されるよう
に、右回りに流れている。従ってループ２においては、
メモリ電流IMと誘導電流IIとが反対方向に流れ、互いに
打ち消しあうことになる。このためループ２に流れる電
流は、ループ２の超伝導体臨界電流ICよりも十分に小さ
いものとなる。従ってループ２の超伝導状態は破壊され
ず、電位差検出用端子4,6間に電位差が生じることはな
い。こうして検出器10はゼロ電圧状態を、すなわちルー
プに記憶された“0"状態を生み出す。
なわちメモリ電流IMは、第２図（ｂ）に示されるよう
に、右回りに流れている。従ってループ２においては、
メモリ電流IMと誘導電流IIとが反対方向に流れ、互いに
打ち消しあうことになる。このためループ２に流れる電
流は、ループ２の超伝導体臨界電流ICよりも十分に小さ
いものとなる。従ってループ２の超伝導状態は破壊され
ず、電位差検出用端子4,6間に電位差が生じることはな
い。こうして検出器10はゼロ電圧状態を、すなわちルー
プに記憶された“0"状態を生み出す。
次いで、ループ２が“1"状態である場合を考える。す
なわちメモリ電流IMは、第２図（ｂ）に示されるよう
に、左回りに流れている。従ってループ２においては、
メモリ電流IMと誘導電流IIとが同方向に流れる。このた
めループ２に流れる電流は、ループ２の超伝導体臨界電
流ICを越えるものとなる。従ってループ２の超伝導状態
は破壊され、電位差研修用端子4,6間に電位差が生じ
る。こうして検出器10は有限電圧状態を、すなわちルー
プに記憶された“1"状態を読み出す。
なわちメモリ電流IMは、第２図（ｂ）に示されるよう
に、左回りに流れている。従ってループ２においては、
メモリ電流IMと誘導電流IIとが同方向に流れる。このた
めループ２に流れる電流は、ループ２の超伝導体臨界電
流ICを越えるものとなる。従ってループ２の超伝導状態
は破壊され、電位差研修用端子4,6間に電位差が生じ
る。こうして検出器10は有限電圧状態を、すなわちルー
プに記憶された“1"状態を読み出す。
このように本実施例によれば、情報に対応してある方
向にメモリ電流IMが流れているループ２に対して、読出
し線10に読出し電流IRを流すことにより、読出し線10の
コイル12の周囲に磁束を発生させ、コイル12と磁気的に
結合されているループ２に誘導電流IIを誘起させ、ルー
プ２のメモリ電流IMの方向が誘起電流IIと反対であるか
同じであるかによってループ２の超伝導状態が破壊され
るか否か、すなわち電位差検出用端子4,6間に電位差が
生じるか否かを検出器10により検出し、ループ２に記憶
された情報を読み出すことができる。
向にメモリ電流IMが流れているループ２に対して、読出
し線10に読出し電流IRを流すことにより、読出し線10の
コイル12の周囲に磁束を発生させ、コイル12と磁気的に
結合されているループ２に誘導電流IIを誘起させ、ルー
プ２のメモリ電流IMの方向が誘起電流IIと反対であるか
同じであるかによってループ２の超伝導状態が破壊され
るか否か、すなわち電位差検出用端子4,6間に電位差が
生じるか否かを検出器10により検出し、ループ２に記憶
された情報を読み出すことができる。
そしてこのようなメモリ装置は、情報を記憶するメモ
リ部がループ２だけから構成されるという極めて簡単な
構造であるため、容易に高密度化することができる。
リ部がループ２だけから構成されるという極めて簡単な
構造であるため、容易に高密度化することができる。
また、ループ２における情報の保持は、ある方向にメ
モリ電流IMとしての超伝導永久電流を流していることに
より行なわれるため、消費電力がゼロとなる。
モリ電流IMとしての超伝導永久電流を流していることに
より行なわれるため、消費電力がゼロとなる。
なお、上記実施例において、ループ２がイットリウム
系の高温酸化物超伝導体を用いて形成されている場合に
ついてのべたが、勿論これに限定されることなく、臨界
電流値ICを有する超伝導体でありさえすればよい。
系の高温酸化物超伝導体を用いて形成されている場合に
ついてのべたが、勿論これに限定されることなく、臨界
電流値ICを有する超伝導体でありさえすればよい。
また、コイル12の巻数は１回としているが、コイル12
の巻数やループ２とコイル12との間隔によって誘導電流
IIの大きさが決まるため、これらの条件は、必要な誘導
電流IIの大きさに応じて、設定すればよい。
の巻数やループ２とコイル12との間隔によって誘導電流
IIの大きさが決まるため、これらの条件は、必要な誘導
電流IIの大きさに応じて、設定すればよい。
さらに、コイル12は必ずしも必須のものではなく、読
出し線10がループ２に対して必要な誘導電流IIを誘起す
るに足りる磁束を発生することができればよく、例えば
直線形状であってもよい。
出し線10がループ２に対して必要な誘導電流IIを誘起す
るに足りる磁束を発生することができればよく、例えば
直線形状であってもよい。
また、この読出し線10の材質についてはいかなる限定
もしなかったが、例えば超伝導体を用いることによっ
て、メモリ部のみならず、装置全体の消費電力を飛躍的
に低減することができる。
もしなかったが、例えば超伝導体を用いることによっ
て、メモリ部のみならず、装置全体の消費電力を飛躍的
に低減することができる。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、超伝導体で作られたル
ープにメモリ電流IMを流す方向により情報を記憶させ、
ループと磁気的に結合された読出し線を用いてループに
誘導電流を誘起させ、この誘起電流によってループの超
伝導状態が破壊されるか否かをループの２点間の電位差
を検出する検出決によって検出することにより、ループ
に記憶された情報を読み出すことができる。
ープにメモリ電流IMを流す方向により情報を記憶させ、
ループと磁気的に結合された読出し線を用いてループに
誘導電流を誘起させ、この誘起電流によってループの超
伝導状態が破壊されるか否かをループの２点間の電位差
を検出する検出決によって検出することにより、ループ
に記憶された情報を読み出すことができる。
そしてループ２に超伝導体を用いることによって、消
費電力を極めて小さくすることができ、またメモ入部が
ループという極めて簡単な構造から構成されるため、集
積密度を高くすることができる。
費電力を極めて小さくすることができ、またメモ入部が
ループという極めて簡単な構造から構成されるため、集
積密度を高くすることができる。
第１図は、本発明の一実施例による超伝導体メモリ装置
を示す斜視図、 第２図は、第１図の超伝導体メモリ装置のループにおけ
る情報記憶状態の説明図である。 図において、 ２……ループ、 4,6……電位差検出用端子、 ８……検出器、 10……読出し線、 12……コイル。
を示す斜視図、 第２図は、第１図の超伝導体メモリ装置のループにおけ
る情報記憶状態の説明図である。 図において、 ２……ループ、 4,6……電位差検出用端子、 ８……検出器、 10……読出し線、 12……コイル。
Claims (2)
- 【請求項１】超伝導体で作られ、メモリ電流の流れる方
向を記憶するループと、 前記ループに電磁誘導による誘導電流を誘起させる読出
し線と、 前記ループの２点間の電位差を検出する検出器とを有
し、 前記ループの前記メモリ電流の方向が前記誘導電流と同
一方向である場合に、前記ループの超伝導体の臨界電流
を越えることによって超伝導状態が破壊されることを前
記検出器によって検出することにより、前記ループの前
記メモリ電流の方向を読み出す ことを特徴とする超伝導体メモリ装置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、前記読出し
線が、前記ループと磁気的に結合されたコイルを有して
いることを特徴とする超伝導体メモリ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1014705A JP2656596B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 超伝導体メモリ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1014705A JP2656596B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 超伝導体メモリ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02194662A JPH02194662A (ja) | 1990-08-01 |
| JP2656596B2 true JP2656596B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=11868590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1014705A Expired - Lifetime JP2656596B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 超伝導体メモリ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2656596B2 (ja) |
-
1989
- 1989-01-24 JP JP1014705A patent/JP2656596B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02194662A (ja) | 1990-08-01 |
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