JPH02108986A - 超電導量子干渉計 - Google Patents
超電導量子干渉計Info
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- JPH02108986A JPH02108986A JP26256288A JP26256288A JPH02108986A JP H02108986 A JPH02108986 A JP H02108986A JP 26256288 A JP26256288 A JP 26256288A JP 26256288 A JP26256288 A JP 26256288A JP H02108986 A JPH02108986 A JP H02108986A
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Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (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〕
本発明は超電導度を検出するための超電導量子干渉計（
以下５ＱＵＩＤという： Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｔ
ｎｇ口ｕａｎ−ｔｕｍ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｄ
ｅｖｉｃｅ ）に関し、更に詳述すれば低ノイズ化によ
る高性能な超電導量子干渉計に関するものである。
以下５ＱＵＩＤという： Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｔ
ｎｇ口ｕａｎ−ｔｕｍ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｄ
ｅｖｉｃｅ ）に関し、更に詳述すれば低ノイズ化によ
る高性能な超電導量子干渉計に関するものである。
５ＱＩＩＩＤは極めて微小な磁束を電圧に変換して検出
する高感度な磁気センサであり、−船釣には磁束検出器
として用いられている。５ＱＵＩＤは主コイルとして、
ジョセフソン接合部を有した５ＱｔｌｌＤリングを具備
しており、このジョセフソン接合部に発生する電圧が外
部磁束の大きさによって変化する効果を利用して、この
電圧の変化として外部磁束を検出することとしている。
する高感度な磁気センサであり、−船釣には磁束検出器
として用いられている。５ＱＵＩＤは主コイルとして、
ジョセフソン接合部を有した５ＱｔｌｌＤリングを具備
しており、このジョセフソン接合部に発生する電圧が外
部磁束の大きさによって変化する効果を利用して、この
電圧の変化として外部磁束を検出することとしている。
従って動作状態において、自己誘導によって発生する磁
束、または地球の磁界による磁束等のような磁束の雑音
の程度が５ＱＵＩＤの検出能を左右する。
束、または地球の磁界による磁束等のような磁束の雑音
の程度が５ＱＵＩＤの検出能を左右する。
そこで従来では、磁界を遮断した室内にてＳ（ｌ［ＩＩ
Ｄを動作させるとか、またはＳＱ［ｌ Ｉｔ）リングを
高透磁率材料にて被覆するとかの方法により、この雑音
の低減化を図っている。
Ｄを動作させるとか、またはＳＱ［ｌ Ｉｔ）リングを
高透磁率材料にて被覆するとかの方法により、この雑音
の低減化を図っている。
ところが上述したような方法では、磁束の雑音の低減化
は不十分であり、正確に磁束を検出できないという問題
点があった。
は不十分であり、正確に磁束を検出できないという問題
点があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、５Ｑ
ＵＩＤリングに外部電流を通電するための通電路を設け
ることにより、この通電路に電流を流してＳＱυＩＤ
リング内のトラップ磁束をゼロとし、磁束の雑音を低減
化でき、正確に磁束を検出できる高感度な超電導量子干
渉計を提供することを目的とする。
ＵＩＤリングに外部電流を通電するための通電路を設け
ることにより、この通電路に電流を流してＳＱυＩＤ
リング内のトラップ磁束をゼロとし、磁束の雑音を低減
化でき、正確に磁束を検出できる高感度な超電導量子干
渉計を提供することを目的とする。
本発明に係る超電導量子干渉計は、５ＱＵＩＤ ＩＪソ
ング有する超電導量子干渉計において、前記５ＱＵＩＤ
リングに外部電流の通電路を設けてあることを特徴とす
る。
ング有する超電導量子干渉計において、前記５ＱＵＩＤ
リングに外部電流の通電路を設けてあることを特徴とす
る。
本発明の超電Ｓ量子干渉計にあっては、５ＱＵＩＤリン
グに設けた通電路に電流を通電して、磁界を発生させ、
この発生した磁界によって５ＱＵＩＤ リング内のトラ
ップ磁束を、その磁束量及びその方向に拘わらずゼロと
する。そうすると５（ｌｔｌｌＤの動作状態における磁
束の雑音は減少する。
グに設けた通電路に電流を通電して、磁界を発生させ、
この発生した磁界によって５ＱＵＩＤ リング内のトラ
ップ磁束を、その磁束量及びその方向に拘わらずゼロと
する。そうすると５（ｌｔｌｌＤの動作状態における磁
束の雑音は減少する。
〔実施例〕
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明に係る５ＱＵＩＤの主コイルである５Ｑ
ＩＪＩＤリングの構造図、第２図は本発明に係る５ＱＵ
ＩＤの回路図である。図において１は５ＱＵＩＤリング
であって、５ＱＵＩＤリング１は、５ＱＵＩＤリング１
に結合して信号を与える入力コイル１１．シュミレーシ
ョンコイル１２．測定する磁気信号を検出する出力コイ
ル１３を有しており、５ＱＵＩＤ リング１には、２個
所のジョセフソン接合部１４が設けられ、更に５ＱＵＩ
Ｄリングｌに外部電流を流すための２つの通電路が形成
されてあって、この各通電路の電流端子１５は電源２に
接続している。５ＱＵＩＤリング１には、初段増幅器４
．広帯域増幅器５２位相検波器６．積分器７が、この順
に直列に接続されており、また位相検波器６．シュミレ
ーションコイル１２間には、発振器５が積分器９と並列
に接続されている。
ＩＪＩＤリングの構造図、第２図は本発明に係る５ＱＵ
ＩＤの回路図である。図において１は５ＱＵＩＤリング
であって、５ＱＵＩＤリング１は、５ＱＵＩＤリング１
に結合して信号を与える入力コイル１１．シュミレーシ
ョンコイル１２．測定する磁気信号を検出する出力コイ
ル１３を有しており、５ＱＵＩＤ リング１には、２個
所のジョセフソン接合部１４が設けられ、更に５ＱＵＩ
Ｄリングｌに外部電流を流すための２つの通電路が形成
されてあって、この各通電路の電流端子１５は電源２に
接続している。５ＱＵＩＤリング１には、初段増幅器４
．広帯域増幅器５２位相検波器６．積分器７が、この順
に直列に接続されており、また位相検波器６．シュミレ
ーションコイル１２間には、発振器５が積分器９と並列
に接続されている。
第２図に示す回路では、外部磁束を自動的に打ち消して
常に平衡をとる磁束ロック法が用いられている。まず外
部磁束を１００ｋＨｚの交流で変調し、位相検波でＳロ
旧りリングｌの応答を検出する。その応答結果を増幅し
て５ＱＩＩＩＤリング１にフィードバックし、常に平衡
を保っている。そして外部磁束はこのフィードバック電
流に基づいて検出することができる。
常に平衡をとる磁束ロック法が用いられている。まず外
部磁束を１００ｋＨｚの交流で変調し、位相検波でＳロ
旧りリングｌの応答を検出する。その応答結果を増幅し
て５ＱＩＩＩＤリング１にフィードバックし、常に平衡
を保っている。そして外部磁束はこのフィードバック電
流に基づいて検出することができる。
次にこのような構成をなすＳ１１旧Ｄリング１の製造方
法について説明する。まず直径１００ｍ１．厚さ５ｍ、
９９．９５％のＮｂターゲットを使用し、ｄｃ （
直流）マグネトロンスパッタ法を用い、Ａｒ圧力２気圧
、スパッタ電圧３５０Ｖ、スパッタ電流１．２Ａ。
法について説明する。まず直径１００ｍ１．厚さ５ｍ、
９９．９５％のＮｂターゲットを使用し、ｄｃ （
直流）マグネトロンスパッタ法を用い、Ａｒ圧力２気圧
、スパッタ電圧３５０Ｖ、スパッタ電流１．２Ａ。
堆積速度８０ｎｍ／ｍｉｎ、の条件にて、５ＱＵＩＤリ
ング本体用の厚さ約２００ｎｍのＮｂ薄膜を基板上全面
に形成する。次にフォトレジストを用いて、３０Ｑｒ、
ｐ、ｍ。
ング本体用の厚さ約２００ｎｍのＮｂ薄膜を基板上全面
に形成する。次にフォトレジストを用いて、３０Ｑｒ、
ｐ、ｍ。
の条件にてレジストを塗布し、露光処理、現像処理、１
００°Ｃ３５０分のギストベーキング処理を行った後、
ドライエツチング装置を用いて外部電流の勅通路を有す
るパターンを形成する。
００°Ｃ３５０分のギストベーキング処理を行った後、
ドライエツチング装置を用いて外部電流の勅通路を有す
るパターンを形成する。
次に動作について説明する。
第２図に示すような回路を用い、５ＱＵＩＤリングｌの
ジョセフソン接合部１４に発生する電圧の変化を捉えて
、外部磁束を検出する。この際本発明では、５ＱＵＩＤ
リング１の２つの通電路（インダクタンスが夫々Ｌ１、
ＬＺ、但しＬｌｚ Ｌ ｚ ）に電源２から電流端子１
５を介して外部電流を通電する。そしてこのときの通電
量を、５ＱＵＩＤリング１内の磁束をゼロとする量、つ
まり士（１＋Ｌｘ ／ Ｌ＋ ） Ｉ ｃ（但し■。
ジョセフソン接合部１４に発生する電圧の変化を捉えて
、外部磁束を検出する。この際本発明では、５ＱＵＩＤ
リング１の２つの通電路（インダクタンスが夫々Ｌ１、
ＬＺ、但しＬｌｚ Ｌ ｚ ）に電源２から電流端子１
５を介して外部電流を通電する。そしてこのときの通電
量を、５ＱＵＩＤリング１内の磁束をゼロとする量、つ
まり士（１＋Ｌｘ ／ Ｌ＋ ） Ｉ ｃ（但し■。
はジョセフソン接合部の臨界電流）とする。
本発明では５ＱＵＩＤの動作時に、通電路を介して上述
のような大きさの電流を５ＱＬＩＩＤ リング１に通電
するので、５ＱＵＩＤリング１内の残存磁束がゼロとな
り、発生する磁束の雑音が減少する。具体的には微弱磁
界の検出時において、本発明の５ＱＩＩＩＤでは従来に
比して雑音レベルを５０％以上低下させることができる
。この結果、本発明では磁束検出の性能が大いに向上す
る。
のような大きさの電流を５ＱＬＩＩＤ リング１に通電
するので、５ＱＵＩＤリング１内の残存磁束がゼロとな
り、発生する磁束の雑音が減少する。具体的には微弱磁
界の検出時において、本発明の５ＱＩＩＩＤでは従来に
比して雑音レベルを５０％以上低下させることができる
。この結果、本発明では磁束検出の性能が大いに向上す
る。
以上詳述した如く本発明では、５ＱＵＩＤリングに設け
た通電路に外部電流を通電してＳＱ旧ＤＩＪング内の磁
束をゼロとするので、従来の方法に比べて大幅な低雑音
化を図ることができる。またこの結果として高感度に磁
束を検出できる等、本発明は優れた効果を奏する。
た通電路に外部電流を通電してＳＱ旧ＤＩＪング内の磁
束をゼロとするので、従来の方法に比べて大幅な低雑音
化を図ることができる。またこの結果として高感度に磁
束を検出できる等、本発明は優れた効果を奏する。
第１図は本発明に係る５（ＩＵＩＤの５ＱＵＩＤリング
の構造図、第２図は本発明に係る５ＱｔｌｌＤの回路図
である。 ・・・Ｓ口器ロリング ２・・・電源 １５・・・電流端子 特 許
の構造図、第２図は本発明に係る５ＱｔｌｌＤの回路図
である。 ・・・Ｓ口器ロリング ２・・・電源 １５・・・電流端子 特 許
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＳＱＵＩＤリングを有する超電導量子干渉計におい
て、 前記ＳＱＵＩＤリングに外部電流の通電路を設けてある
ことを特徴とする超電導量子干渉計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26256288A JPH02108986A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 超電導量子干渉計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26256288A JPH02108986A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 超電導量子干渉計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02108986A true JPH02108986A (ja) | 1990-04-20 |
Family
ID=17377530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26256288A Pending JPH02108986A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 超電導量子干渉計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02108986A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04310884A (ja) * | 1991-04-09 | 1992-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | 超伝導磁力計 |
-
1988
- 1988-10-18 JP JP26256288A patent/JPH02108986A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04310884A (ja) * | 1991-04-09 | 1992-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | 超伝導磁力計 |
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