JPH0191480A - 電流制御素子及び電流制御方法 - Google Patents
電流制御素子及び電流制御方法Info
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- JPH0191480A JPH0191480A JP62150783A JP15078387A JPH0191480A JP H0191480 A JPH0191480 A JP H0191480A JP 62150783 A JP62150783 A JP 62150783A JP 15078387 A JP15078387 A JP 15078387A JP H0191480 A JPH0191480 A JP H0191480A
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- superconductor
- current control
- current
- control element
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Adjustable Resistors (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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）
本発明は、超伝導体により構成された電流制御素子に関
するものである。
するものである。
（従来の技術）
従来１電流を制御するには半導体素子や、交流電流の場
合にはトランスを使用していた。しかしながら、超伝導
体により構成された媒体を用いて電力を伝送するような
システムにおいて、電流制御部での損失及び電流制御部
と超伝導媒体との接続部における損失は無視出来ず、超
伝導体の無損失な特性をシステム全体として十分に活か
せないという問題を有していた。
合にはトランスを使用していた。しかしながら、超伝導
体により構成された媒体を用いて電力を伝送するような
システムにおいて、電流制御部での損失及び電流制御部
と超伝導媒体との接続部における損失は無視出来ず、超
伝導体の無損失な特性をシステム全体として十分に活か
せないという問題を有していた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記の問題点を解決し、超伝導媒体との整合性
が良く、簡易な機構で電流制御が可能な電流制御素子及
び電流制御方法を提供しようとするものである。
が良く、簡易な機構で電流制御が可能な電流制御素子及
び電流制御方法を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の電流制御コ「素子は、超伝導状態において外部
からの磁界を透過する厚さを有する超伝導体の層と、絶
縁体の層を交互に積層させて構成した積層体と、該積層
体に磁場を印加するための磁場源からなり、電流制御方
法は、前記積層体に積層方向にそって外部から磁場を印
加し、任意の層までの超伝導状態を破壊することにより
、磁場の大きさに応じて超伝導体層全体を流れる電流を
制御するものである。
からの磁界を透過する厚さを有する超伝導体の層と、絶
縁体の層を交互に積層させて構成した積層体と、該積層
体に磁場を印加するための磁場源からなり、電流制御方
法は、前記積層体に積層方向にそって外部から磁場を印
加し、任意の層までの超伝導状態を破壊することにより
、磁場の大きさに応じて超伝導体層全体を流れる電流を
制御するものである。
（実施例１）
第１図は本発明の電流制御素子の第１の実施例の見取り
図である。１は電流制御素子、２は超伝導体、３は絶縁
体である。第１図において、超伝導体２及び絶縁体３は
平板状であり、それらは交互に積層されている。また、
超伝導体２の厚さは外部からの磁場を透過させる程に小
さい。超伝導体２としては、ニオブや高い超伝導転移温
度を有する銅の複合酸化物（例えば、 Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ
系、 Ｎｄ−Ｂａ−Ｃｕ系等）を用いることが有効であ
る。第２図は本発明の電流制御方法の説明図であって、
電流制御素子１は第１図に示したものである。また、４
は磁場源、５は入力端子、６は出力端子である。
図である。１は電流制御素子、２は超伝導体、３は絶縁
体である。第１図において、超伝導体２及び絶縁体３は
平板状であり、それらは交互に積層されている。また、
超伝導体２の厚さは外部からの磁場を透過させる程に小
さい。超伝導体２としては、ニオブや高い超伝導転移温
度を有する銅の複合酸化物（例えば、 Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ
系、 Ｎｄ−Ｂａ−Ｃｕ系等）を用いることが有効であ
る。第２図は本発明の電流制御方法の説明図であって、
電流制御素子１は第１図に示したものである。また、４
は磁場源、５は入力端子、６は出力端子である。
第２図において、電流制御素子１は超伝導状態となるよ
うな雰囲気中に置かれており、その各超伝導体２の層に
は入力端子５から電流が入力され。
うな雰囲気中に置かれており、その各超伝導体２の層に
は入力端子５から電流が入力され。
出力端子６において電流が取り出されている。この状態
で、電流制御素子１の外部の磁場源４から電流制御素子
１に磁場が加えられると、磁束は電流制御素子１の表面
から電流制御素子１の内部へ侵入する。図のように、磁
束の侵入方向を超伝導体Ｎ２と絶縁体層３が積層されて
いる方向にする。
で、電流制御素子１の外部の磁場源４から電流制御素子
１に磁場が加えられると、磁束は電流制御素子１の表面
から電流制御素子１の内部へ侵入する。図のように、磁
束の侵入方向を超伝導体Ｎ２と絶縁体層３が積層されて
いる方向にする。
超伝導体層２に磁束が侵入するとき、磁束密度は第３図
に示すように電流制御素子２の厚さ方向に減衰する。従
って、電流制御素子１内での磁束密度は磁場源４から遠
い部分で小さな値となる。−方、超伝導体は外部磁場の
強さにより超伝導状態が壊れる。従って、磁場源４によ
る磁場の強度に対して電流制御素子ｌ内の超伝導体２は
超伝導状態が破壊されるが、適当な磁場強度に対しては
。
に示すように電流制御素子２の厚さ方向に減衰する。従
って、電流制御素子１内での磁束密度は磁場源４から遠
い部分で小さな値となる。−方、超伝導体は外部磁場の
強さにより超伝導状態が壊れる。従って、磁場源４によ
る磁場の強度に対して電流制御素子ｌ内の超伝導体２は
超伝導状態が破壊されるが、適当な磁場強度に対しては
。
例えば磁場源４に最も近い超伝導体層が超伝導状態を破
壊され１次の超伝導体層以降の超伝導体２については絶
縁体層の効果により磁束密度が減少し、超伝導状態が破
壊されない。このように、磁場源４による磁場の強度調
整により、超伝導状態にある超伝導体層を磁場源４に近
いほうから順に超伝導状態でなくすることができる。従
って、磁場源４による磁場強度の増加に伴い、超伝導状
態にある超伝導体層の数が減少し、電流制御素子１内を
流れる電流は減少する。本発明の電流制御素子の設計に
当たっては、絶縁体の透磁率を考慮する必要がある。な
お、磁場源４としては、第４図に示したように、電流が
流れる直線導体やコイルなどが利用できる。第４図にお
いて、７は導体を示し、８はこの導体に電流を流した時
に形成される磁場を示す。
壊され１次の超伝導体層以降の超伝導体２については絶
縁体層の効果により磁束密度が減少し、超伝導状態が破
壊されない。このように、磁場源４による磁場の強度調
整により、超伝導状態にある超伝導体層を磁場源４に近
いほうから順に超伝導状態でなくすることができる。従
って、磁場源４による磁場強度の増加に伴い、超伝導状
態にある超伝導体層の数が減少し、電流制御素子１内を
流れる電流は減少する。本発明の電流制御素子の設計に
当たっては、絶縁体の透磁率を考慮する必要がある。な
お、磁場源４としては、第４図に示したように、電流が
流れる直線導体やコイルなどが利用できる。第４図にお
いて、７は導体を示し、８はこの導体に電流を流した時
に形成される磁場を示す。
このように、第１図に示した電流制御素子１を用いれば
、外部からの磁場の強度制御により容易に電流の大きさ
を制御することができる。しかも。
、外部からの磁場の強度制御により容易に電流の大きさ
を制御することができる。しかも。
電流制御を基本的には素子に非接触で、磁場強度のみに
よって行うので、制御機構は極めて簡単である。また、
入力端子５や出力端子６において。
よって行うので、制御機構は極めて簡単である。また、
入力端子５や出力端子６において。
電流制御素子１と超伝導媒体とを直接接続することによ
り、この間の電流の…失を無（することができる。さら
に２本発明の電流制御素子１を、超伝導体層と絶縁体層
が積層する方向と垂直な方向に長くすることにより、長
手方向の任意の位置で電流制御が可能な電気エネルギの
伝送媒体として使用することができる。
り、この間の電流の…失を無（することができる。さら
に２本発明の電流制御素子１を、超伝導体層と絶縁体層
が積層する方向と垂直な方向に長くすることにより、長
手方向の任意の位置で電流制御が可能な電気エネルギの
伝送媒体として使用することができる。
（実施例２）
第５図は本発明の電流制御素子の第２の実施例の見取り
図である。超伝導体２の層と絶縁体３の層は同心円状に
積層されている。磁場源を電流制御素子１の内部（図中
ａ）または外部に設置して磁場強度を制御することによ
り電流側’＋１［１素子１内の電流の大きさの制御が可
能である。電流制御の機構は実施例１の場合と同様であ
る。
図である。超伝導体２の層と絶縁体３の層は同心円状に
積層されている。磁場源を電流制御素子１の内部（図中
ａ）または外部に設置して磁場強度を制御することによ
り電流側’＋１［１素子１内の電流の大きさの制御が可
能である。電流制御の機構は実施例１の場合と同様であ
る。
（発明の効果）
本発明によって以下の効果が得られる。
■超伝導体を流れる電流の大きさを外部からの磁場の強
度制御により容易に制御することができる。
度制御により容易に制御することができる。
■電流制御を基本的には素子に非接触で、磁場強度のみ
によって行うので、制御機構は極めて簡単になる。
によって行うので、制御機構は極めて簡単になる。
■入力端子５や出力端子６において、電流制御素子１と
超伝導媒体とを直接接続することにより。
超伝導媒体とを直接接続することにより。
この間の電流の損失を無（することができる。
■本発明の電流制御素子ｌを、超伝導体層と絶縁体層が
積層する方向と垂直な方向に長くすることにより、長手
方向の任意の位置で電流制御が可能な電気エネルギの伝
送媒体として使用することができる。
積層する方向と垂直な方向に長くすることにより、長手
方向の任意の位置で電流制御が可能な電気エネルギの伝
送媒体として使用することができる。
第１図は本発明の電流側ｊｌｌ素子の第１の実施例の見
取り図、第２図は本発明の電流制御素子による電流制御
方法の実施例の説明図、第３図は本発明の電流制御素子
内の磁束密度の大きさの変化を示す説明図、第４図は本
発明の電流制御方法において使用する磁場源の実施例の
説明図、第５図は本発明の電流制ｉ１■素子の第２の実
施例の見取り図を示す。 １：電流制御素子、 ２：超伝導体 ３：絶縁体、 ４：磁場源 ５：入力端子、 ６：出力端子 ７：導体、 ８：磁界
取り図、第２図は本発明の電流制御素子による電流制御
方法の実施例の説明図、第３図は本発明の電流制御素子
内の磁束密度の大きさの変化を示す説明図、第４図は本
発明の電流制御方法において使用する磁場源の実施例の
説明図、第５図は本発明の電流制ｉ１■素子の第２の実
施例の見取り図を示す。 １：電流制御素子、 ２：超伝導体 ３：絶縁体、 ４：磁場源 ５：入力端子、 ６：出力端子 ７：導体、 ８：磁界
Claims (5)
- （１）超伝導状態において外部からの磁界を透過する厚
さを有する超伝導体の層と，絶縁体の層を交互に積層さ
せて構成した積層体と，該積層体に磁場を印加するため
の磁場源からなることを特徴とする電流制御素子。 - （２）超伝導体の層と絶縁体の層が平板状に積層されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電流
制御素子。 - （３）超伝導体の層と絶縁体の層が同心円状に積層され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
流制御素子。 - （４）超伝導体が，銅の複合酸化物からなる超伝導体で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項，第２項，
第３項いずれか記載の電流制御素子。 - （５）絶縁体を介して積層され，外部からの磁界を透過
する厚さを有する超伝導体の層に，積層方向にそって外
部から磁場を印加し，任意の層までの超伝導状態を破壊
することにより，磁場の大きさに応じて超伝導体層全体
を流れる電流を制御することを特徴とする電流制御方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62150783A JPH0191480A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 電流制御素子及び電流制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62150783A JPH0191480A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 電流制御素子及び電流制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0191480A true JPH0191480A (ja) | 1989-04-11 |
Family
ID=15504336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62150783A Pending JPH0191480A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 電流制御素子及び電流制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0191480A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010013294A1 (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | 国立大学法人広島大学 | 圧力によって超伝導体から絶縁体へ遷移する超伝導体薄膜を用いた圧力検出装置、ジョセフソン素子および超伝導量子干渉計 |
| CN111933349A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-13 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 低温超导薄膜 |
-
1987
- 1987-06-17 JP JP62150783A patent/JPH0191480A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010013294A1 (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | 国立大学法人広島大学 | 圧力によって超伝導体から絶縁体へ遷移する超伝導体薄膜を用いた圧力検出装置、ジョセフソン素子および超伝導量子干渉計 |
| US8338821B2 (en) | 2008-07-31 | 2012-12-25 | Hiroshima University | Pressure detection apparatus, Josephson device, and superconducting quantum interference device that include superconductor thin film that undergoes transition from superconductor to insulator by pressure |
| CN111933349A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-13 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 低温超导薄膜 |
| CN111933349B (zh) * | 2020-08-19 | 2021-11-02 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 低温超导薄膜 |
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