JPH01191079A - 超電導量子干渉素子 - Google Patents
超電導量子干渉素子Info
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- JPH01191079A JPH01191079A JP63016112A JP1611288A JPH01191079A JP H01191079 A JPH01191079 A JP H01191079A JP 63016112 A JP63016112 A JP 63016112A JP 1611288 A JP1611288 A JP 1611288A JP H01191079 A JPH01191079 A JP H01191079A
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- Japan
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- magnetic flux
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- superconducting quantum
- thin film
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- Pending
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- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 18
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 14
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は超電導体によるジョセフソン接合を用いた超
電導量子干渉装置に関するものである。
電導量子干渉装置に関するものである。
この主従来における超電導量子干渉装置として、例えば
１９８７年１０月に発行された電子通信学会誌Ｖ ｏｌ
、７０．ＮＯ，１０に示されたものである。
１９８７年１０月に発行された電子通信学会誌Ｖ ｏｌ
、７０．ＮＯ，１０に示されたものである。
第３図は、この従来の超電導量子干渉装置を示す構成図
である。同図において、（１）は超電導量子干渉素子を
成形するための基板、（２）は超電導薄膜、（３）はジ
ョセフソン接合とするためのブリフジ、（４）はブリッ
ジ（３）で囲まれた窓、（５）はバイアス電流供給用の
入力端子、（６）は信号を取り出す出力端子である。
である。同図において、（１）は超電導量子干渉素子を
成形するための基板、（２）は超電導薄膜、（３）はジ
ョセフソン接合とするためのブリフジ、（４）はブリッ
ジ（３）で囲まれた窓、（５）はバイアス電流供給用の
入力端子、（６）は信号を取り出す出力端子である。
次に第３図に示す従来の超電導量子干渉素子についての
動作を第４図１ａｌ （ｂ） （Ｃ１を用いて説明する
。
動作を第４図１ａｌ （ｂ） （Ｃ１を用いて説明する
。
第４図１ａｌは第３図に示す従来の超電導量子干渉素子
についての動作原理図である。ここで、第４図１ａｌに
示す＠と示した部分がジョセフソン接合部である。
についての動作原理図である。ここで、第４図１ａｌに
示す＠と示した部分がジョセフソン接合部である。
第４ 図（ａｌにおいて、２つのジョセフソン接合ａの
叩と超電導体０罎に囲まれたリング内０４１を貫通する
磁束Φにより、第４回申）に示すように、ｎΦ。と（ｎ
十−） Φ。の間を振動し、磁束Φ／Φ。を横軸に表わ
すと、第４図（Ｃ１のような特性となり、磁束Φで、出
力電圧が変化することが知られている。
叩と超電導体０罎に囲まれたリング内０４１を貫通する
磁束Φにより、第４回申）に示すように、ｎΦ。と（ｎ
十−） Φ。の間を振動し、磁束Φ／Φ。を横軸に表わ
すと、第４図（Ｃ１のような特性となり、磁束Φで、出
力電圧が変化することが知られている。
ここでΦ。は磁束量子と呼ばれるもので、２．０７ Ｘ
１０−”（賛ｂ）である。
１０−”（賛ｂ）である。
ここで、第３図に示す従来の超電導量子干渉素子と第４
図（ａｌに示す従来の原理図との対応関係について説明
する。第３図に示すブリッジ（３１＋３１が第４図（ａ
）のジョセフソン接合１Ｌ第３図に示す超電導薄膜（２
）が第４図（ａ）の超電導体α口り第３図に示す窓（４
）が第４図（ａｌのジョセフソン接合ａｊ（ロ）と超電
導体０３１ ａｓで囲まれたリング内０（に対応する。
図（ａｌに示す従来の原理図との対応関係について説明
する。第３図に示すブリッジ（３１＋３１が第４図（ａ
）のジョセフソン接合１Ｌ第３図に示す超電導薄膜（２
）が第４図（ａ）の超電導体α口り第３図に示す窓（４
）が第４図（ａｌのジョセフソン接合ａｊ（ロ）と超電
導体０３１ ａｓで囲まれたリング内０（に対応する。
以上のように、従来の超電導量子干渉素子では、窓（４
）を貫通する全ての磁束、即ち、基板ｉｌ＋に垂直に入
射する磁束だけでなく、基板（１１に対して斜から入射
する磁束にも感応し、特定方向からの磁束を正確に検出
し得ないという不具合があった。
）を貫通する全ての磁束、即ち、基板ｉｌ＋に垂直に入
射する磁束だけでなく、基板（１１に対して斜から入射
する磁束にも感応し、特定方向からの磁束を正確に検出
し得ないという不具合があった。
この発明は一１上記のような不具合を解消するためにな
されたもので、特定方向の磁束を正確に検出しうる新規
な超電導量子干渉素子を得ることを目的とする。
されたもので、特定方向の磁束を正確に検出しうる新規
な超電導量子干渉素子を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明による超電導量子干渉素子は筒状の超電導体の
対向する箇所に筒袖方向にスリットを設け、各々スリッ
トの中央付近にジョセフソン接合となるブリフジを形成
したものである。
対向する箇所に筒袖方向にスリットを設け、各々スリッ
トの中央付近にジョセフソン接合となるブリフジを形成
したものである。
この発明における超電導量子干渉素子は筒状の超電導体
の相対向する箇所の筒袖方向にスリットを設け、そのス
リット部分にジョセフソン接合となるブリフジを形成し
たので、筒袖方向にほぼ平行で、しかも筒状の超電導体
の内側を通過する磁束が正確に測定できる。
の相対向する箇所の筒袖方向にスリットを設け、そのス
リット部分にジョセフソン接合となるブリフジを形成し
たので、筒袖方向にほぼ平行で、しかも筒状の超電導体
の内側を通過する磁束が正確に測定できる。
以下、この発明の一実施例を第１図を用いて詳細に説明
する。第１図において、（７）は環状のガラス棒、（８
）はこのガラス棒（ηのほぼ全周面に形成された超電導
薄膜、（８ａ） （８ａ）及び（８ｂ） （８ｂ）は超
電導薄膜（８）に設けられたスリットで、これにより第
１図に示すようにガラス棒（７）の長さ方向においてそ
のほぼ中央位置でありて、ガラス棒（７）の径方向位置
に２つのブリッジ（９ａ） （９ｂ）を形成する。
する。第１図において、（７）は環状のガラス棒、（８
）はこのガラス棒（ηのほぼ全周面に形成された超電導
薄膜、（８ａ） （８ａ）及び（８ｂ） （８ｂ）は超
電導薄膜（８）に設けられたスリットで、これにより第
１図に示すようにガラス棒（７）の長さ方向においてそ
のほぼ中央位置でありて、ガラス棒（７）の径方向位置
に２つのブリッジ（９ａ） （９ｂ）を形成する。
次に動作について説明する。
本実施例による超電導量子干渉素子は、第１図に示す実
施例の超電導薄膜（８）が第３図に示す従来の超電導薄
膜＋２１に、第１図に示すブリッジ（９ａ）（９ｂ）が
第３図に示すブリッジ＋３） ＋３１に、第１図に示す
ガラス棒（７）の断面部が第３図に示す窓（４）に対応
し、基本的な動作は第４図を用いて説明した従来の超電
導量子干渉素子と同様であるが、本実施例においては、
超電導薄膜（８）が、環状のガラス棒（７）の周囲面に
形成されているので、ガラス棒（７］に平行でない磁束
φ′は超電導薄膜（８）によるマイスナー効果により外
部を迂回し、ジョセフソン接合なるブリッジ部分を貫通
せず、ガラス棒（ηにほぼ平行で、ガラス棒（７）の断
面内を貫通する磁束Φにのみ感応させることができる。
施例の超電導薄膜（８）が第３図に示す従来の超電導薄
膜＋２１に、第１図に示すブリッジ（９ａ）（９ｂ）が
第３図に示すブリッジ＋３） ＋３１に、第１図に示す
ガラス棒（７）の断面部が第３図に示す窓（４）に対応
し、基本的な動作は第４図を用いて説明した従来の超電
導量子干渉素子と同様であるが、本実施例においては、
超電導薄膜（８）が、環状のガラス棒（７）の周囲面に
形成されているので、ガラス棒（７］に平行でない磁束
φ′は超電導薄膜（８）によるマイスナー効果により外
部を迂回し、ジョセフソン接合なるブリッジ部分を貫通
せず、ガラス棒（ηにほぼ平行で、ガラス棒（７）の断
面内を貫通する磁束Φにのみ感応させることができる。
なお、上記実施例では、超電導薄膜（８）及びブリッジ
（９ａ） （９ｂ）芯材を環状のガラス棒（７）とした
が、非磁性体であれば他の材料でも同様の効果を得るこ
とができる。
（９ａ） （９ｂ）芯材を環状のガラス棒（７）とした
が、非磁性体であれば他の材料でも同様の効果を得るこ
とができる。
また、上記実施例では、一般の超電導量子干渉素子につ
いて説明したが、第２図に示すように第１図に示す一段
の超電導量子干渉素子を２段以上直列的に配置し、隣接
する超電導量子干渉素子間においてジョセフソン接合と
なるブリッジ（９ａ）（９ｂ）及び（９ｃ） （９ｂ）
あるいはスリット（８ａ） （８ｂ）及び（８ｃ） （
８ｄ）を互いに９０度円周方向に回転させて組合わせ、
第２図に示すような接続をすることによりその出力を直
列に接続すれば、出力電圧を大きくできるばかりでなく
、スリット（８ａ） （８ｂ） （８ｃ） （８ｄ）を
通過してブリッジ（９ａ） （９ｂ） 、 （９ｃ）
（９ｄ） （ジョセフソン接合部）を貫通する磁束の影
響を軽減できる効果がある。この場合、１本の非磁性体
の芯材に超電導薄膜（８）を分割することによって２個
以上の超電導量子干渉素子を形成しても良い。
いて説明したが、第２図に示すように第１図に示す一段
の超電導量子干渉素子を２段以上直列的に配置し、隣接
する超電導量子干渉素子間においてジョセフソン接合と
なるブリッジ（９ａ）（９ｂ）及び（９ｃ） （９ｂ）
あるいはスリット（８ａ） （８ｂ）及び（８ｃ） （
８ｄ）を互いに９０度円周方向に回転させて組合わせ、
第２図に示すような接続をすることによりその出力を直
列に接続すれば、出力電圧を大きくできるばかりでなく
、スリット（８ａ） （８ｂ） （８ｃ） （８ｄ）を
通過してブリッジ（９ａ） （９ｂ） 、 （９ｃ）
（９ｄ） （ジョセフソン接合部）を貫通する磁束の影
響を軽減できる効果がある。この場合、１本の非磁性体
の芯材に超電導薄膜（８）を分割することによって２個
以上の超電導量子干渉素子を形成しても良い。
以上のように、この発明によれば、筒状の超電導体の相
対向する箇所の筒袖方向にスリットを設け、そのスリッ
ト中央付近にジョセフソン接合となるブリッジを設けた
ので、筒袖方向にほぼ平行で、しかも筒状の超電導体の
内側を通過する磁束が精度良く測定できるという効果が
ある。
対向する箇所の筒袖方向にスリットを設け、そのスリッ
ト中央付近にジョセフソン接合となるブリッジを設けた
ので、筒袖方向にほぼ平行で、しかも筒状の超電導体の
内側を通過する磁束が精度良く測定できるという効果が
ある。
第１図はこの発明の一実施例による超電導量子干渉素子
の構成図、第２図はこの発明の他の実施例を示す構成図
、第３図は従来の超電導量子干渉素子の構成図、第４図
（ａｌ （ｂ） ｌｃｌは従来における超電導量子干渉
素子の基本原理図、入力電流対出力電圧特性図及び貫通
する磁束対出力電圧特性図である。 図において、（５）は出力端子、（６）は入力端子、（
７）はガラス棒、（８）は超電導薄膜（８ａ） （８ｂ
）はスリット、（９ａ） （９ｂ）はブリッジ、Ｑｌは
第１の超電導量子干渉素子、αυは第２の超電導量子干
渉素子である。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 第３図 手続補正書（方式） １．事件の表示 特願昭６３−１．６１１２号２、
発明の名称 超電導量子干渉素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
称 （６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 ＆ 補正命令の日付 昭和６３年４月２６日６、補正の
対象 明細書の図面の簡単な説明の欄及び図面７、 補正の内
容 （【）明細書第７頁第２行目乃至同頁第３行目に「第４
図（ａ） （ｂ） （ｅ）は・・・・・・基本原理図」
とあるのを。 「第４図（、） （ｂ）は従来における超電導量子干渉
素−の基本原理を説明するための説明図」に補正す１（
２）第４図を別紙のとおり補正する。 以上
の構成図、第２図はこの発明の他の実施例を示す構成図
、第３図は従来の超電導量子干渉素子の構成図、第４図
（ａｌ （ｂ） ｌｃｌは従来における超電導量子干渉
素子の基本原理図、入力電流対出力電圧特性図及び貫通
する磁束対出力電圧特性図である。 図において、（５）は出力端子、（６）は入力端子、（
７）はガラス棒、（８）は超電導薄膜（８ａ） （８ｂ
）はスリット、（９ａ） （９ｂ）はブリッジ、Ｑｌは
第１の超電導量子干渉素子、αυは第２の超電導量子干
渉素子である。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 第３図 手続補正書（方式） １．事件の表示 特願昭６３−１．６１１２号２、
発明の名称 超電導量子干渉素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
称 （６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 ＆ 補正命令の日付 昭和６３年４月２６日６、補正の
対象 明細書の図面の簡単な説明の欄及び図面７、 補正の内
容 （【）明細書第７頁第２行目乃至同頁第３行目に「第４
図（ａ） （ｂ） （ｅ）は・・・・・・基本原理図」
とあるのを。 「第４図（、） （ｂ）は従来における超電導量子干渉
素−の基本原理を説明するための説明図」に補正す１（
２）第４図を別紙のとおり補正する。 以上
Claims (1)
- （１）筒状の超電導体の対向個所に筒袖方向に沿ってス
リットを形成し、各スリットのほぼ中央部にジョセフソ
ン接合を構成したブリッジを備えたことを特徴とする超
電導量子干渉素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63016112A JPH01191079A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 超電導量子干渉素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63016112A JPH01191079A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 超電導量子干渉素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01191079A true JPH01191079A (ja) | 1989-08-01 |
Family
ID=11907430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63016112A Pending JPH01191079A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 超電導量子干渉素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01191079A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0386824A2 (de) * | 1989-03-04 | 1990-09-12 | Philips Patentverwaltung GmbH | Supraleitendes Gradiometer zur Messung schwacher Magnetfelder und ein Verfahren zu seiner Herstellung |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP63016112A patent/JPH01191079A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0386824A2 (de) * | 1989-03-04 | 1990-09-12 | Philips Patentverwaltung GmbH | Supraleitendes Gradiometer zur Messung schwacher Magnetfelder und ein Verfahren zu seiner Herstellung |
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