JPH0558588B2 - - Google Patents
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- JPH0558588B2 JPH0558588B2 JP59244136A JP24413684A JPH0558588B2 JP H0558588 B2 JPH0558588 B2 JP H0558588B2 JP 59244136 A JP59244136 A JP 59244136A JP 24413684 A JP24413684 A JP 24413684A JP H0558588 B2 JPH0558588 B2 JP H0558588B2
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- quantum interference
- interference device
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、直流駆動型超伝導量子干渉素子
（以下、DC−SQUIDと呼ぶ）に関し、特にその
高感度化に関するものである。
（以下、DC−SQUIDと呼ぶ）に関し、特にその
高感度化に関するものである。
第７図は従来のDC−SQUIDの一例を示す平面
図であり、図において、１は主コイル、４は上部
電極、５は主コイル１の先端部１ａと上部電極４
との間に形成されたジヨセフソン接合、７はこの
ジヨセフソン接合５の面積を決定する層間絶縁層
であり、上記主コイル１と上部電極４は１つの超
伝導リングを構成している。２は上記主コイル１
の直上に配置された渦巻状の入力コイルであり、
主コイル１のジヨセフソン接合への連結部分１ｂ
は超伝導薄膜をオーバーラツプさせた構造になつ
ており、これは該主コイル１と入力コイル２とが
形成する超伝導トランスの漏れ磁束を減少させ、
主コイル１と入力コイル２との磁気結合効率を向
上させるためである。３は入力コイル２と同様に
主コイル１の直上に配置された変調コイル、６は
ジヨセフソン接合５に対して並列に入れられたシ
ヤント抵抗、８は接続用電極である。
図であり、図において、１は主コイル、４は上部
電極、５は主コイル１の先端部１ａと上部電極４
との間に形成されたジヨセフソン接合、７はこの
ジヨセフソン接合５の面積を決定する層間絶縁層
であり、上記主コイル１と上部電極４は１つの超
伝導リングを構成している。２は上記主コイル１
の直上に配置された渦巻状の入力コイルであり、
主コイル１のジヨセフソン接合への連結部分１ｂ
は超伝導薄膜をオーバーラツプさせた構造になつ
ており、これは該主コイル１と入力コイル２とが
形成する超伝導トランスの漏れ磁束を減少させ、
主コイル１と入力コイル２との磁気結合効率を向
上させるためである。３は入力コイル２と同様に
主コイル１の直上に配置された変調コイル、６は
ジヨセフソン接合５に対して並列に入れられたシ
ヤント抵抗、８は接続用電極である。
第８図は上記従来のDC−SQUIDの等価回路を
示す。図において、９は主コイル１の左半分のイ
ンダクタンス、１０は主コイル１の右半分のイン
ダクタンスであり、主コイル１が左右対称でその
インダクタンス値がLpであるとすると、インダ
クタンス９，１０の値はLp／２となる。１１は
インダクタンス９と磁気結合した入力コイル２の
インダクタンス、１２はインダクタンス１０と磁
気結合した入力コイル２のインダクタンスであ
る。
示す。図において、９は主コイル１の左半分のイ
ンダクタンス、１０は主コイル１の右半分のイン
ダクタンスであり、主コイル１が左右対称でその
インダクタンス値がLpであるとすると、インダ
クタンス９，１０の値はLp／２となる。１１は
インダクタンス９と磁気結合した入力コイル２の
インダクタンス、１２はインダクタンス１０と磁
気結合した入力コイル２のインダクタンスであ
る。
１３，１４はそれぞれ左右のジヨセフソン接合
５の接合容量Ｃ１，１５，１６はシヤントされた
ジヨセフソン接合５の常伝導抵抗Ｒである。１
７，１８は交流電流源であり、これはジヨセフソ
ン接合５の臨界電流値をIo、ジヨセフソン接合５
に印加される電圧をＶとすると、 Iosin（2πV／φot） の電流源として機能するものである。
５の接合容量Ｃ１，１５，１６はシヤントされた
ジヨセフソン接合５の常伝導抵抗Ｒである。１
７，１８は交流電流源であり、これはジヨセフソ
ン接合５の臨界電流値をIo、ジヨセフソン接合５
に印加される電圧をＶとすると、 Iosin（2πV／φot） の電流源として機能するものである。
１９は主コイル１のジヨセフソン接合５への連
絡部分１ｂがオーバーラツプ構造になつているた
めに生じるキヤパシタンスＣ２である。２０，２
１は出力端子、２２，２３は入力コイル２の信号
電流入力端子である。
絡部分１ｂがオーバーラツプ構造になつているた
めに生じるキヤパシタンスＣ２である。２０，２
１は出力端子、２２，２３は入力コイル２の信号
電流入力端子である。
次に動作について説明する。
この従来装置において、端子２０，２１間の直
流電流−直流電圧特性（以下、Ｉ−Ｖ特性と呼
ぶ）は、左右のジヨセフソン接合５がヒステリシ
スパラメータβcについて式(1)を満足する時は、
ヒステリシスを持たない。
流電流−直流電圧特性（以下、Ｉ−Ｖ特性と呼
ぶ）は、左右のジヨセフソン接合５がヒステリシ
スパラメータβcについて式(1)を満足する時は、
ヒステリシスを持たない。
βc＝2πIoC1R2／φo＜１ ……(1)
入力コイル２内に流れる信号電流により主コイ
ル１内に誘導される磁束φがφ＝nφo（ｎ：整数、
φo＝2.07×10-5wb）の時には、出力端子２０，
２１間のＩ−Ｖ特性は第９図ａに曲線Ａで示すよ
うになる。ここで磁束φが変化をすると、Ｉ−Ｖ
特性は超伝導電流の減少と共に連続的に変化し、
磁束φがφ＝（ｎ＋1/2）φ0の時には第９図ａに
曲線Ｂで示すようになる。そこで、例えば直流バ
イアス電流２Ioを端子２０，２１間に流し、DC
−SQUIDを電圧状態にしておき、この状態で出
力電圧を測定することにより、主コイル１内の磁
束φを求める。この時、DC−SQUIDの感度は入
力磁束に対する出力電圧の変化の割合∂V／∂φで
表わすことができる。
ル１内に誘導される磁束φがφ＝nφo（ｎ：整数、
φo＝2.07×10-5wb）の時には、出力端子２０，
２１間のＩ−Ｖ特性は第９図ａに曲線Ａで示すよ
うになる。ここで磁束φが変化をすると、Ｉ−Ｖ
特性は超伝導電流の減少と共に連続的に変化し、
磁束φがφ＝（ｎ＋1/2）φ0の時には第９図ａに
曲線Ｂで示すようになる。そこで、例えば直流バ
イアス電流２Ioを端子２０，２１間に流し、DC
−SQUIDを電圧状態にしておき、この状態で出
力電圧を測定することにより、主コイル１内の磁
束φを求める。この時、DC−SQUIDの感度は入
力磁束に対する出力電圧の変化の割合∂V／∂φで
表わすことができる。
このような動作においては、２つのジヨセフソ
ン接合５に対して常に電圧が印加されていること
になる。周知のように、ジヨセフソン接合に直流
電圧Ｖが印加されると、ジヨセフソン接合は式
(2)、(3)で表わされるような交流電流源として動作
する。
ン接合５に対して常に電圧が印加されていること
になる。周知のように、ジヨセフソン接合に直流
電圧Ｖが印加されると、ジヨセフソン接合は式
(2)、(3)で表わされるような交流電流源として動作
する。
∂θ／∂t＝2π／φoＶ ……(2)
Ij＝Iosinθ ……(3)
ここでθはジヨセフソン接合を形成する２つの
超伝導体の位相差である。
超伝導体の位相差である。
今、仮にDC−SQUIDの端子２０，２１間の直
流電圧をVoとすると、２つのジヨセフソン接合
５は、式(2)、(3)より次のような交流電流源として
動作する。
流電圧をVoとすると、２つのジヨセフソン接合
５は、式(2)、(3)より次のような交流電流源として
動作する。
IL＝Iosin（2π／φoVot＋α） ……(4)
（α：定数）
IR＝Iosin（2π／φoVot＋β） ……(5)
（β：定数）
従つて、DC−SQUIDの内部では、ILR＝IL−
IRで表わされる交流電流で、LRC並列共振回路
を駆動していることになる。この様子を強調した
等価回路を示すと第１０図のようになる。主コイ
ル１内の磁束φがφ＝（ｎ＋1/2）φoの時には、
α−β＝πとなるから、ILRの振幅はこの時に最
大となる。
IRで表わされる交流電流で、LRC並列共振回路
を駆動していることになる。この様子を強調した
等価回路を示すと第１０図のようになる。主コイ
ル１内の磁束φがφ＝（ｎ＋1/2）φoの時には、
α−β＝πとなるから、ILRの振幅はこの時に最
大となる。
以上より、ジヨセフソン接合５に印加される電
圧Vjは、直流成分Voと交流成分v1cos（2πVot／
φo）との和となり、式(6)、(7)のように表わせる。
圧Vjは、直流成分Voと交流成分v1cos（2πVot／
φo）との和となり、式(6)、(7)のように表わせる。
Vj＝Vo＋v1cos（2πVot／φo） ……(6)
v1＝１／２・｜ILR／｜Y1｜ ……(7)
ここで、｜Y1｜はLp、（1/2C1＋C2）、2Rで構成
されるLRC並列共振回路のアドミツタンスであ
り、周波数ωに対して、 である。上記式(2)、(3)、(6)を用いてIjを求める
と、 Ij ＝Iosin｛2πVo／φoｔ＋v1／Vosin（2πVo／φoｔ）
＋θo｝ ……(9) （θo：定数） となる。
されるLRC並列共振回路のアドミツタンスであ
り、周波数ωに対して、 である。上記式(2)、(3)、(6)を用いてIjを求める
と、 Ij ＝Iosin｛2πVo／φoｔ＋v1／Vosin（2πVo／φoｔ）
＋θo｝ ……(9) （θo：定数） となる。
ここで、交流電流源１７，１８の周波数が
LRC並列回路の共振周波数に等しくなり、 が成立すると、Ijの時間平均は直流成分を持つこ
とになる。このため、DC−SQUIDのＩ−Ｖ特性
上には、 の位置には大きな電流の立ち上がりが現われる。
この電流の立ち上がりは、特にφ＝（ｎ＋1/2）
φoの時に最大になる。
LRC並列回路の共振周波数に等しくなり、 が成立すると、Ijの時間平均は直流成分を持つこ
とになる。このため、DC−SQUIDのＩ−Ｖ特性
上には、 の位置には大きな電流の立ち上がりが現われる。
この電流の立ち上がりは、特にφ＝（ｎ＋1/2）
φoの時に最大になる。
従来のDC−SQUIDは以上のように構成されて
いるので、φ＝（ｎ＋1/2）φoの時にＩ−Ｖ特性
上に現われる電流の立ち上がりが出力電圧の振幅
を減少させ、そのため入力磁束に対する出力電圧
の変化の割合∂V／∂φを小さくして装置の感度を
低下させる欠点があつた。
いるので、φ＝（ｎ＋1/2）φoの時にＩ−Ｖ特性
上に現われる電流の立ち上がりが出力電圧の振幅
を減少させ、そのため入力磁束に対する出力電圧
の変化の割合∂V／∂φを小さくして装置の感度を
低下させる欠点があつた。
本発明は、上記従来の問題点を解消するために
なされたもので、入力磁束に対する出力電圧の変
化の割合∂V／∂φを大きくできる高感度のDC−
SQUIDを提供することを目的としている。
なされたもので、入力磁束に対する出力電圧の変
化の割合∂V／∂φを大きくできる高感度のDC−
SQUIDを提供することを目的としている。
本発明は、DC−SQUIDにおいて、主コイルの
インダクタンスに対して並列に、シヤントされた
ジヨセフソン接合の常伝導抵抗値の２倍よりも小
さい抵抗値を有し、超伝導量子干渉素子内に形成
されるLRC共振回路の共振時のアドミツタンス
を大きくするダンピング抵抗を接続したものであ
る。
インダクタンスに対して並列に、シヤントされた
ジヨセフソン接合の常伝導抵抗値の２倍よりも小
さい抵抗値を有し、超伝導量子干渉素子内に形成
されるLRC共振回路の共振時のアドミツタンス
を大きくするダンピング抵抗を接続したものであ
る。
本発明に係るDC−SQUIDでは、主コイルのイ
ンダクタンスに対して並列に、シヤントされたジ
ヨセフソン接合の常伝導抵抗値の２倍よりも小さ
い抵抗値を有し、超伝導量子干渉素子内に形成さ
れるLRC共振回路の共振時のアドミツタンスを
大きくするダンピング抵抗を接続したから、Ｉ−
Ｖ特性上の電料の立ち上がりが消去され、出力電
圧の振幅を大きくすることができる。
ンダクタンスに対して並列に、シヤントされたジ
ヨセフソン接合の常伝導抵抗値の２倍よりも小さ
い抵抗値を有し、超伝導量子干渉素子内に形成さ
れるLRC共振回路の共振時のアドミツタンスを
大きくするダンピング抵抗を接続したから、Ｉ−
Ｖ特性上の電料の立ち上がりが消去され、出力電
圧の振幅を大きくすることができる。
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示す平面図であ
り、図において、１〜８は上記の従来装置と全く
同一のものである。２４は主コイル１の先端部１
ａ間に接続されたダンピング抵抗であり、本実施
例では、予めダンピング抵抗２４を形成してお
き、その上に主コイル１を形成した場合を示して
いる。このダンピング抵抗２４、シヤント抵抗６
の材料としては、例えばAuln2、Taなどが用い
られるが、抵抗体であれば他の金属でもよい。ま
たダンピング抵抗２４の大きさは長さ、幅、膜厚
などで調節する。なお、層間絶縁層７以外の層間
絶縁層は図示を省略している。
り、図において、１〜８は上記の従来装置と全く
同一のものである。２４は主コイル１の先端部１
ａ間に接続されたダンピング抵抗であり、本実施
例では、予めダンピング抵抗２４を形成してお
き、その上に主コイル１を形成した場合を示して
いる。このダンピング抵抗２４、シヤント抵抗６
の材料としては、例えばAuln2、Taなどが用い
られるが、抵抗体であれば他の金属でもよい。ま
たダンピング抵抗２４の大きさは長さ、幅、膜厚
などで調節する。なお、層間絶縁層７以外の層間
絶縁層は図示を省略している。
上記主コイル１、入力コイル２、変調コイル
３、上部電極４、及び接続用電極８には、例えば
Nb、NbN、Pbなどの超伝導薄膜が望ましいが、
他の超伝導材料を用いてもよい。また層間絶縁層
７には、例えばSiOが望ましいが、他の絶縁材料
を用いてもよい。これらは真空蒸着法やスパツト
法などにより、例えばSi基板上に形成される。
３、上部電極４、及び接続用電極８には、例えば
Nb、NbN、Pbなどの超伝導薄膜が望ましいが、
他の超伝導材料を用いてもよい。また層間絶縁層
７には、例えばSiOが望ましいが、他の絶縁材料
を用いてもよい。これらは真空蒸着法やスパツト
法などにより、例えばSi基板上に形成される。
第２図は、上記実施例の等価回路図であり、９
〜２３は上記従来装置と全く同一のものである。
２５はダンピング抵抗であり、その値をRsとし
ている。ダンピング抵抗２５はキヤパシタンス１
９や主コイル１のインダクタンス９，１０に対し
て並列に接続されている。
〜２３は上記従来装置と全く同一のものである。
２５はダンピング抵抗であり、その値をRsとし
ている。ダンピング抵抗２５はキヤパシタンス１
９や主コイル１のインダクタンス９，１０に対し
て並列に接続されている。
次に作用効果について説明する。
上記のように構成された本実施例DC−SQUID
では、端子２０，２１間の直流電圧をVoとする
と、２つのジヨセフソン接合５は、式(12)、(13)に示
すように交流電流源として動作する。
では、端子２０，２１間の直流電圧をVoとする
と、２つのジヨセフソン接合５は、式(12)、(13)に示
すように交流電流源として動作する。
IL＝Iosin（2πVo／φoｔ＋α） ……(12)
（α：定数）
IR＝Iosin（2πVo／φoｔ＋β） ……(13)
（β：定数）
従つて、DC−SQUIDの内部では、ILR＝IL−
IRで表わされる交流電流でLRC並列共振回路を
駆動することになる。この様子を強調した等価回
路を示すと第３図のようになる。主コイル１内の
磁束φがφ＝（ｎ＋1/2）φoの時にはα−β＝π
となり、ILRの振幅はこの時の最大となる。
IRで表わされる交流電流でLRC並列共振回路を
駆動することになる。この様子を強調した等価回
路を示すと第３図のようになる。主コイル１内の
磁束φがφ＝（ｎ＋1/2）φoの時にはα−β＝π
となり、ILRの振幅はこの時の最大となる。
以上より、ジヨセフソン接合５に印加される電
圧Vjは、従来のDC−SQUIDと同様に式(14)〜(16)の
ように表わせる。
圧Vjは、従来のDC−SQUIDと同様に式(14)〜(16)の
ように表わせる。
Vj＝Vo＋v2cos（2πVot／φo） ……(14)
v2＝１／２・｜ILR／｜Y2｜ ……(15)
ここでY2は、2RRs／（2R＋Rs）、（1/2C1＋
C2）、Lpにより構成されるLRC並列共振回路のア
ドミツタンスである。
C2）、Lpにより構成されるLRC並列共振回路のア
ドミツタンスである。
上記式(2)、(3)、(14)より、ジヨセフソン接合５に
流れる電流Ijを求めると、次のように表わせる。
流れる電流Ijを求めると、次のように表わせる。
Ij
＝Iosin｛2πVo／φoｔ＋v2／Vosin（2πVo／φoｔ）
＋θ1｝ ……(17) （θ1：定数） ここで交流電流源１７，１８の周波数がLRC
並列回路の共振周波数に等しい時にアドミツタン
ス｜Y2｜は最小になり、従つて、ジヨセフソン
接合５に印加される電圧の交流成分の振幅v2は最
大になる。しかし、ここでダンピング抵抗２５の
値Rsが、 Rs≪2R ……(18) を満足するようにRsの値を選べば、｜Y2｜の最小
値を従来に比べて十分大きくできる。このため、
式(15)よりv2の最大値を従来に比べて十分小さくで
きる。このため、式(17)において、 v2／Vo０ ……(19) と見なすことができ、従来のDC−SQUIDのＩ−
Ｖ特性上に現われていた電流の立ち上がりが消え
る。従つてφ＝nφoとφ＝（ｎ＋1/2）φoの時の
DC−SQUIDのＩ−Ｖ特性はそれぞれ第４図ａの
曲線Ｃ，Ｄとなる。
＋θ1｝ ……(17) （θ1：定数） ここで交流電流源１７，１８の周波数がLRC
並列回路の共振周波数に等しい時にアドミツタン
ス｜Y2｜は最小になり、従つて、ジヨセフソン
接合５に印加される電圧の交流成分の振幅v2は最
大になる。しかし、ここでダンピング抵抗２５の
値Rsが、 Rs≪2R ……(18) を満足するようにRsの値を選べば、｜Y2｜の最小
値を従来に比べて十分大きくできる。このため、
式(15)よりv2の最大値を従来に比べて十分小さくで
きる。このため、式(17)において、 v2／Vo０ ……(19) と見なすことができ、従来のDC−SQUIDのＩ−
Ｖ特性上に現われていた電流の立ち上がりが消え
る。従つてφ＝nφoとφ＝（ｎ＋1/2）φoの時の
DC−SQUIDのＩ−Ｖ特性はそれぞれ第４図ａの
曲線Ｃ，Ｄとなる。
図において、例えば直流バイアス電流２Ioを端
子２０，２１間に流しておき、入力コイル２また
は変調コイル３内の信号電流により主コイル１内
に誘導された磁束φの変化を端子２０，２１間の
出力電圧として取り出すと、この出力電圧は従来
と同様に第４図ｂに示すようにφoを周期とした
ものになるが、その振幅は従来よりも大きくな
る。従つて、入力磁束に対する出力電圧の変化の
割合∂V／∂φも従来よりも大きい。一例として
Ｌ、ｐ＝125PH、Io＝15μA、Ｒ＝8.3Ω、C1＝
0.33pF、C2＝0.32pFとし、ダンピング抵抗２４
の値をRs＝0.5Ωとすれば、十分な効果が期待で
きる。
子２０，２１間に流しておき、入力コイル２また
は変調コイル３内の信号電流により主コイル１内
に誘導された磁束φの変化を端子２０，２１間の
出力電圧として取り出すと、この出力電圧は従来
と同様に第４図ｂに示すようにφoを周期とした
ものになるが、その振幅は従来よりも大きくな
る。従つて、入力磁束に対する出力電圧の変化の
割合∂V／∂φも従来よりも大きい。一例として
Ｌ、ｐ＝125PH、Io＝15μA、Ｒ＝8.3Ω、C1＝
0.33pF、C2＝0.32pFとし、ダンピング抵抗２４
の値をRs＝0.5Ωとすれば、十分な効果が期待で
きる。
なお、上記実施例では薄膜で形成したダンピン
グ抵抗２４を、主コイル１のジヨセフソン接合５
への連絡部１ｂの先端部１ａ間に接続したが、こ
のダンピング抵抗は主コイル１と上部電極４で形
成される超伝導リングのインダクタンスに対して
並列に接続するのなら、どの部分に接続しても同
様の効果を期待できる。
グ抵抗２４を、主コイル１のジヨセフソン接合５
への連絡部１ｂの先端部１ａ間に接続したが、こ
のダンピング抵抗は主コイル１と上部電極４で形
成される超伝導リングのインダクタンスに対して
並列に接続するのなら、どの部分に接続しても同
様の効果を期待できる。
第５図は上記ダンピング抵抗２４の接続場所の
変形例を示すものであり、この変形例ではダンピ
ング抵抗２４を主コイル１のジヨセフソン接合５
への連絡部１ｂの直下に入れている。
変形例を示すものであり、この変形例ではダンピ
ング抵抗２４を主コイル１のジヨセフソン接合５
への連絡部１ｂの直下に入れている。
第６図はダンピング抵抗２４の接続場所のさら
に他の変形例を示すものであり、この変形例では
ダンピング抵抗２４を主コイル１の中心部の穴の
直下に配設している。
に他の変形例を示すものであり、この変形例では
ダンピング抵抗２４を主コイル１の中心部の穴の
直下に配設している。
また、上記実施例、及び変形例では主コイル１
のジヨセフソン接合５への連絡部１ｂがオーバー
ラツプしている場合について説明したが、本発明
ではこの主コイル１は必ずしもオーバーラツプさ
せなくてもよく、オーバーラツプさせない構造の
場合は、第２図、第３図中のキヤパシタンスC2
が無くなり、Lp、1/2C1、2RによりLRC並列共
振回路が構成されるが、この場合にもダンピング
抵抗２４を接続すれば、上記実施例と同様の効果
が期待できる。
のジヨセフソン接合５への連絡部１ｂがオーバー
ラツプしている場合について説明したが、本発明
ではこの主コイル１は必ずしもオーバーラツプさ
せなくてもよく、オーバーラツプさせない構造の
場合は、第２図、第３図中のキヤパシタンスC2
が無くなり、Lp、1/2C1、2RによりLRC並列共
振回路が構成されるが、この場合にもダンピング
抵抗２４を接続すれば、上記実施例と同様の効果
が期待できる。
さらにまた、上記実施例では、入力コイル２内
の信号電流の変化を出力電圧として取り出す場合
について述べたが、入力コイル２の入力端子２
２，２３に他の回路を接続し、磁束、電位などの
物理量を電流に変換してDC−SQUIDに入力すれ
ば、このDC−SQUIDを例えば磁束計、電位差計
などの計測器として応用できることは言うまでも
ない。
の信号電流の変化を出力電圧として取り出す場合
について述べたが、入力コイル２の入力端子２
２，２３に他の回路を接続し、磁束、電位などの
物理量を電流に変換してDC−SQUIDに入力すれ
ば、このDC−SQUIDを例えば磁束計、電位差計
などの計測器として応用できることは言うまでも
ない。
以上のようにこの発明によれば、超伝導リング
のインダクタンスに対して並列にダンピング抵抗
を接続したので、出力電圧の振幅が増大し、入力
磁束に対する出力電圧の変化の割合∂V／∂φの値
が大きくなり、高感度なDC−SQUIDが得られる
効果がある。
のインダクタンスに対して並列にダンピング抵抗
を接続したので、出力電圧の振幅が増大し、入力
磁束に対する出力電圧の変化の割合∂V／∂φの値
が大きくなり、高感度なDC−SQUIDが得られる
効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるDC−
SQUIDを示す平面図、第２図、第３図はそれぞ
れ上記実施例のDC−SQUIDの等価回路図、第４
図は上記実施例の動作を説明するための図で、第
４図ａはそのＩ−Ｖ特性図、第４図ｂはその入出
力特性図、第５図、第６図は上記実施例の変形例
を示す図、第７図は従来のDC−SQUIDを示す平
面図、第８図、第１０図はそれぞれ従来のDC−
SQUIDの等価回路図、第９図は従来のDC−
SQUIDの動作を説明するための図で、第９図ａ
はそのＩ−Ｖ特性図、第９図ｂはその入出力特性
図である。 図において、１は主コイル、２は入力コイル、
４は上部電極、５はジヨセフソン接合、２４はダ
ンピング抵抗である。なお図中同一符号は同一又
は相当部分を示す。
SQUIDを示す平面図、第２図、第３図はそれぞ
れ上記実施例のDC−SQUIDの等価回路図、第４
図は上記実施例の動作を説明するための図で、第
４図ａはそのＩ−Ｖ特性図、第４図ｂはその入出
力特性図、第５図、第６図は上記実施例の変形例
を示す図、第７図は従来のDC−SQUIDを示す平
面図、第８図、第１０図はそれぞれ従来のDC−
SQUIDの等価回路図、第９図は従来のDC−
SQUIDの動作を説明するための図で、第９図ａ
はそのＩ−Ｖ特性図、第９図ｂはその入出力特性
図である。 図において、１は主コイル、２は入力コイル、
４は上部電極、５はジヨセフソン接合、２４はダ
ンピング抵抗である。なお図中同一符号は同一又
は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 主コイルと上部電極とからなる超伝導リング
と、該超伝導リングと磁気結合した入力コイル
と、上記主コイルの２つの先端部の各々と上記上
部電極との間に形成された２つのシヤントされた
ジヨセフソン接合とを備えた直流駆動型超伝導量
子干渉素子において、 上記超伝導リングのインダクタンスに対して並
列に接続された、上記シヤントされたジヨセフソ
ン接合の常伝導抵抗値の２倍よりも小さい抵抗値
を有し、該超伝導量子干渉素子内に構成される
LRC並列共振回路のアドミツタンスを増大して
直流電流−直流電圧特性上の電流の立上りを消去
し、入力磁束φに対する出力電圧Ｖの変化の割合
∂V／∂φを増大するためのダンピング抵抗を備え
たことを特徴とする直流駆動型超伝導量子干渉素
子。 ２ 上記ダンピング抵抗は、上記主コイルの２つ
の先端部間に接続されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の直流駆動型超伝導量子
干渉素子。 ３ 上記ダンピング抵抗は、上記主コイルの先端
部への連絡部間に接続されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の直流駆動型超伝導
量子干渉素子。 ４ 上記ダンピング抵抗は、上記主コイルの中心
部に形成された穴の周縁部を覆うように配設され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の直流駆動型超伝導量子干渉素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59244136A JPS61121483A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | 直流駆動型超伝導量子干渉素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59244136A JPS61121483A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | 直流駆動型超伝導量子干渉素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61121483A JPS61121483A (ja) | 1986-06-09 |
| JPH0558588B2 true JPH0558588B2 (ja) | 1993-08-26 |
Family
ID=17114292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59244136A Granted JPS61121483A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | 直流駆動型超伝導量子干渉素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61121483A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH083520B2 (ja) * | 1987-07-06 | 1996-01-17 | 三菱電機株式会社 | 超伝導磁気検出装置 |
| JPH01217981A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-08-31 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導量子干渉素子 |
| JPH042980A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-07 | Seiko Instr Inc | 高感度磁場検出器 |
| JPH042979A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-07 | Seiko Instr Inc | 高感度磁場検出器 |
| JPH0812232B2 (ja) * | 1990-09-28 | 1996-02-07 | 通商産業省工業技術院長 | Ｓｑｕｉｄ素子 |
| JPH08186301A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-16 | Chodendo Sensor Kenkyusho:Kk | ダンピング抵抗付きｓｑｕｉｄ |
| JP5167504B2 (ja) * | 2008-03-18 | 2013-03-21 | 日本電気株式会社 | パラメトリック増幅器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58112378A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-04 | Fujitsu Ltd | ジヨセフソン集積回路 |
-
1984
- 1984-11-19 JP JP59244136A patent/JPS61121483A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58112378A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-04 | Fujitsu Ltd | ジヨセフソン集積回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61121483A (ja) | 1986-06-09 |
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