JPH09257893A - 超伝導量子干渉素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁波、圧力、温度の状態が変動する環境下
で高精度に磁界を検出する。 【解決手段】 ジョセフソン接合１３を複数個直列に接
続した超伝導レギュレータ１２を直流超伝導量子干渉素
子１に並列に接続し、超伝導レギュレータ１２の発生す
る一定電圧を直流超伝導量子干渉素子１の適正なバイア
ス電流になるように調整する抵抗器１１を、直流超伝導
量子干渉素子１に直列かつ超伝導レギュレータ１２に並
列接続することで、バイアスケーブルに混入する電磁波
による電流が、直流超伝導量子干渉素子１に流れ込むこ
とを防ぎ、磁気シールドの外でも高感度に磁界検出でき
るようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は屋外および電磁
波、温度、気圧の変動する環境下で使用する超伝導量子
干渉素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の超伝導量子干渉素子を動
作させる構成を示すものであり、１は直流超伝導量子干
渉素子、２はＤＣバイアス電源、３はバイアスケーブ
ル、４はセンサ出力ケーブル、５は冷却用デュワ、６は
磁界検出用駆動回路、７は磁力計出力、８は超伝導量子
干渉素子１に入射する外部磁界である。また、図１０内
の破線枠は９が動作時低温領域、１０が動作時室温領域
を示す。

【０００３】ＤＣバイアス電源２からバイアスケーブル
３を通して直流超伝導量子干渉素子１に適切なＤＣバイ
アス電流を供給することにより、センサ出力ケーブル４
に電圧が発生する。この状態で超伝導量子干渉素子１は
外部磁界８に対して図１１に示す電圧をセンサ出力ケー
ブル４に出力する。以下に図１１の特性をΦ−Ｖ特性と
称する。センサ出力ケーブル４に発生する電圧は周知の
技術である例えばフラックスロックドループ等の磁界検
出用駆動回路６により磁界として検出され、磁力計出力
７に出力される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】直流超伝導量子干渉素
子１を磁気シールドの外で使用すると、放送波等の電磁
波がバイアスケーブル３に混入する。混入した電磁波は
電流の形で直流超伝導量子干渉素子１に印加される。そ
の結果、図１１に示す正常なΦ−Ｖ特性は縦方向に圧縮
され、かつ山谷の位置が横方向にずれ、図１２に示すよ
うなΦ−Ｖ特性になる。磁界検出用駆動回路６は図１１
のΦ−Ｖ特性を想定して磁界を検出しているため、想定
と異なる図１２のΦ−Ｖ特性に対しては、（１）縦方向
の圧縮は検出磁界のＳ／Ｎの悪化、（２）横方向のずれ
は検出磁界の真値からのずれとなる。また、これを避け
るために、ＤＣバイアス電源２を超伝導量子干渉素子１
の出来るだけ近くに設置し、バイアスケーブル３を短く
する方法が考えられるが、動作時低温領域９と動作時室
温領域１０の間には、熱を遮断するための冷却用デュワ
５の壁面があり、ある程度の間隔が必ずあいてしまい、
また、ＤＣバイアス電源２は低温では動作しないため冷
却用デュワ５内部に設置する事ができず、その結果、バ
イアスケーブル３を十分短くすることができない。従っ
て、従来の直流超伝導量子干渉素子１は磁気シールドの
外で使用すると、その感度が著しく悪化し、かつ正確な
磁界を示さないという問題点があった。

【０００５】直流超伝導量子干渉素子１の温度が磁力計
動作中に変化する。このような事例は、例えば液体ヘリ
ウムで直流超伝導量子干渉素子１を冷却し測定している
ときに、外部の気圧が変化し、従って液体ヘリウムの沸
点が変化する場合や、クーラーで超伝導量子干渉素子を
冷却しているときに外部温度環境の変化により、装置内
への熱侵入量が変化した場合に起こりうる。これに対
し、ＤＣバイアス電源２より設定されているバイアス電
流値は、バイアス電流値設定時の直流超伝導量子干渉素
子１の温度に対して最適化されており、従って、変化し
た温度に対しては最適化されていない。その結果とし
て、Φ−Ｖ特性でゃ縦方向に圧縮され、図１３に示す形
状になる。磁界検出用駆動回路６は図１１のΦ−Ｖ特性
を想定して磁界を検出しているため、想定と異なる図１
３のΦ−Ｖ特性に対しては、検出磁界のＳ／Ｎの悪化と
なって現れる。従って、温度、圧力の変化する環境下で
超伝導量子干渉素子を使用すると、感度が著しく悪化す
るか、もしくはその都度、ＤＣバイアス電源の出力を再
調整する必要があるという問題点があった。

【０００６】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたものであり、電磁波環境、温度環境、気
圧環境の変化する環境下でも正確でかつ感度が悪化しな
い超伝導量子干渉素子を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明の超伝導量子
干渉素子は、ジョセフソン接合を複数個直列に接続した
超伝導レギュレータを直流超伝導量子干渉素子に並列に
接続し、超伝導レギュレータの発生する一定電圧を直流
超伝導量子干渉素子の適正なバイアス電流になるように
調整する抵抗器を、直流超伝導量子干渉素子に直列かつ
超伝導レギュレータに並列の接続することで、バイアス
ケーブルに混入する電磁波による電流が、直流超伝導量
子干渉素子に流れ込むことを防ぎ、磁気シールドの外で
も高感度に磁界検出ができるようにしたものである。

【０００８】第２の発明の超伝導量子干渉素子は、臨界
電流値を意図的に異ならせたジョセフソン接合を複数個
直列に接続した超伝導レギュレータを、直流超伝導量子
干渉素子並列に接続し、抵抗器を直流超伝導量子干渉素
子に直列かつ超伝導レギュレータに並列の接続し、超伝
導レギュレータに流れる電流を調整して、直流超伝導量
子干渉素子に流れるバイアス電流を最適化することで、
バイアスケーブルに混入する電磁波による電流が、直流
超伝導量子干渉素子に流れ込むことを防ぎ、磁気シール
ドの外でも高感度に磁界検出ができるようにしたもので
ある。

【０００９】第３の発明の超伝導量子干渉素子は、実施
の形態１および実施の形態２の超伝導レギュレータのジ
ョセフソン接合と直流超伝導量子干渉素子のジョセフソ
ン接合を同一の基板上で同時に製作する事により、超伝
導レギュレータのジョセフソン接合と直流超伝導量子干
渉素子のジョセフソン接合の温度特性を同一にする事
で、低温動作領域の温度が変化しても常に最適なバイア
ス電流が直流超伝導量子干渉素子に流れるようにして、
温度、圧力の変化する環境下でも高感度に磁界検出がで
きるようにしたものである。

【００１０】第４の発明は、第１の発明および第３の発
明の超伝導量子干渉素子に印加するバイアス電流の設定
を、記録装置と制御装置と発振器と磁界印加コイルと電
流計を用いて自動的に最適化できるようにしたものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明による超伝導量子干渉素
子の実施の形態１を示すものである。なお、図１中で１
は上記従来装置と全く同じものである。また、１１は抵
抗器、１２の破線内は超伝導レギュレータ、１３はジョ
セフソン接合、１４は構成全体を含めた超伝導量子干渉
素子である。

【００１２】図２は超伝導レギュレータ１２を構成する
１つのジョセフソン接合１３に流れる電流Ｉｊとそのと
きにジョセフソン接合１３の両端に発生する電圧Ｖｊと
の関係の模式図である。ただし、図２の特性はジョセフ
ソン接合１３の性質より、Ｉｊを一度臨界電流Ｉｃ以上
流してから、０電圧に戻すときに得られる波形である。
図２によると、ジョセフソン接合１３は電圧Ｖｊ＝ΔＶ
において、電流Ｉｊが０から臨界電流Ｉｃまで変化して
もほとんど電圧変化を起こさない。ただし、ΔＶは接合
を特徴付ける定数である。

【００１３】超伝導レギュレータ１２はジョセフソン接
合１３を複数個直列に接続したものである。仮にｎ個を
直列に接続すると、超伝導レギュレータ１２の両端の電
圧Ｖｒは図２のΔＶがｎ×ΔＶに置き換わったものとな
る。超伝導レギュレータ１２に臨界電流Ｉｃの２分の１
程度の電流を流すと、ｎ×ΔＶの電圧が発生し、かつ、
この点から±Ｉｃ／２程度の電流の変化が起こっても、
電圧ｎ×ΔＶはほとんど変化しない。

【００１４】超伝導レギュレータ１２と並列に接続され
ている２つの抵抗器１１と直流超伝導量子干渉素子１の
直列回路には電圧ｎ×ΔＶがかかる。２つの抵抗器１１
と直流超伝導量子干渉素子１のインピーダンスの合計を
Ｒとすると、直流超伝導量子干渉素子１にはＩｂ＝ｎ×
ΔＶ／Ｒなる電流が流れる。従って、Ｉｂが図１１のΦ
−Ｖ特性が得られる電流値と一致するように、あらかじ
めジョセフソン接合１３の数ｎと、ジョセフソン接合１
３の１個あたりのΔＶと、２つの抵抗器１１と直流超伝
導量子干渉素子１のインピーダンスの合計Ｒを設定して
おく。

【００１５】図３に超伝導量子干渉素子１４を駆動させ
る構成を示す。なお、図３中で、２から１０は上記従来
装置を同一のものである。はじめに、ＤＣバイアス電源
２よりジョセフソン接合１３の臨界電流Ｉｃ以上電流を
流す。次に、ＤＣバイアス電源２の供給電流をジョセフ
ソン接合１３の臨界電流Ｉｃの２分の１程度に減少させ
る。これにより、超伝導量子干渉素子１４は上記の駆動
条件を満たすので、図１１のΦ−Ｖ特性を示す。従っ
て、従来の技術どおり磁界検出用駆動回路６により磁力
計出力７を出力する。

【００１６】次に電磁波による外乱が入った場合を考え
る。磁界検出中にバイアスケーブル３に電磁波が印加さ
れるとする。電磁波は電流となり、バイアスケーブル３
を経由して、超伝導量子干渉素子１４に流れ込む。この
際、電流の振幅が±Ｉｃ／２の範囲内であれば、上記の
超伝導レギュレータ１２の特性により、超伝導レギュレ
ータ１２の両端の電圧は変化せず、従って直流超伝導量
子干渉素子１に流れる電流は変化しない。従って、図１
１に示すΦ−Ｖ特性が維持できるので、検出磁界に精度
および感度の劣化は起こらない。

【００１７】実施の形態２．図４はこの発明による超伝
導量子干渉素子の実施の形態２を示すものである。な
お、図４において、１は上記従来装置と全く同じもので
ある。また、１５は抵抗器、１６の破線内は超伝導レギ
ュレータ、１７はジョセフソン接合ａ、１８はジョセフ
ソン接合ａ１７より大きな臨界電流値をもつジョセフソ
ン接合ｂ、１９は構成全体を含めた超伝導量子干渉素子
である。

【００１８】図５は超伝導レギュレータ１６に流れる電
流Ｉｊとそのときに両端に発生する電圧Ｖｊとの関係の
模式図である。ここで図５中で経路１は電流Ｉｊをジョ
セフソン接合ａ１７の臨界電流以上、ジョセフソン接合
ｂ１８の臨界電流未満まで流してから、０まで減衰させ
た場合のものである。また、図５中で経路２は電流Ｉｊ
をジョセフソン接合ｂ１８の臨界電流以上まで流してか
ら、０まで減衰させた場合のものである。超伝導レギュ
レータ１６は経路１および経路２で各々、電圧Ｖｊ＝Δ
Ｖ、及びＶｊ＝２×ΔＶにおいて、電流Ｉｊが０から臨
界電流Ｉｃまで変化してもほとんど電圧変化を起こさな
い。ただし、ΔＶは接合を特徴付ける定数である。経路
１と経路２の差から判るように、超伝導レギュレータ１
６は、はじめに印加する電流Ｉｊの最大値に依存した出
力を示す。従って、超伝導レギュレータ１６の残りのジ
ョセフソン接合の臨界電流が全て異なるように設計し、
初期に超伝導レギュレータ１６に流す電流値を調整する
ことにより、超伝導レギュレータの１６の両端に発生す
る電圧をΔＶ単位で変化させることが可能となる。

【００１９】図６に超伝導量子干渉素子１９を駆動させ
る構成を示す。なお、図６中で、２から１０は上記従来
装置と同一のものである。はじめに、ＤＣバイアス電源
２より、超伝導レギュレータ１６に電流を流す。電流値
はｎを正の整数として、超伝導レギュレータ１６を構成
するジョセフソン接続のうちｎ番目に小さい臨界電流値
をもつジョセフソン接合とｎ＋１番目に小さい臨界電流
値を持つジョセフソン接合の臨界電流値の中間の値に電
流を流す。次に、ＤＣバイアス電源２の供給電流を上記
で流した電流の２分の１程度に減少させる。これによ
り、得られるΦ−Ｖ特性の縦方向の振幅を計測する。上
記の操作をｎを１からはじめて、徐々に大きくしてい
き、Φ−Ｖ特性の縦方向の振幅が最大になるｎの値ｍを
見つけるまで繰り返す。次に、ＤＣバイアス電源２の電
流値を０以下にした後、ジョセフソン接合のうちｍ番目
に小さい臨界電流値をもつジョセフソン接合とｍ＋１番
目に小さい臨界電流値を持つジョセフソン接合の臨界電
流値の中間の値の電流を流した後、ＤＣバイアス電源２
の供給電流を上記で流した電流の２分の１程度に減少さ
せる。以上の操作により超伝導量子干渉素子１９は図１
１のΦ−Ｖ特性を示す。従って、従来の技術どおり磁界
検出用駆動回路６により磁力計出力７を出力する。

【００２０】次に電磁波による外乱が入った場合を考え
る。磁界検出中にバイアスケーブル３に電磁波が印加さ
れるとする。電磁波は電流となり、バイアスケーブル３
を経由して、超伝導量子干渉素子１６に流れ込む。この
際、電流の振幅が、超伝導レギュレータ１６を構成する
ジョセフソン接合のうち最小の臨界電流値を持つジョセ
フソン接合の臨界電流値Ｉｃに対して、±Ｉｃ／２の範
囲内であれば、上記の超伝導レギュレータ１６の特性に
より、超伝導レギュレータ１６の両端の電圧は変化せ
ず、従って直流超伝導量子干渉素子１に流れる電流は変
化しない。従って、図１１に示すΦ−Ｖ特性が維持でき
るので、検出磁界に精度および感度の劣化は起こらな
い。

【００２１】実施の形態３．図７はこの発明による超伝
導量子干渉素子の実施の形態３を示すものである。な
お、図７中で１は上記従来装置と全く同じものである。
また、２０は抵抗器である。また、２１の破線内は超伝
導レギュレータであり実施の形態１の超伝導レギュレー
タ１２もしくは実施の形態２の超伝導レギュレータ１６
のいずれかの構造を有する。また、２２は超伝導レギュ
レータのジョセフソン接合、２３は直流超伝導量子干渉
素子１のジョセフソン接合、２４は構成全体を含めた超
伝導量子干渉素子である。

【００２２】超伝導量子干渉素子２４のの製作過程にお
いて、ジョセフソン接合２２とジョセフソン接合２３を
同一のウエハー上に同時に製作する。ジョセフソン接合
の温度に対する諸特性の依存性は、接合の膜質等の製作
条件に左右されるので、同一ウエハー上で同時に製作す
る事で、両者の臨界電流値に同一の温度特性を持たせる
ことができる。

【００２３】超伝導量子干渉素子２４を図３の超伝導量
子干渉素子１４または図６の超伝導量子干渉素子１６と
置き換えて動作させる。なお、動作方法については実施
の形態１、または実施の形態２と同一である。

【００２４】超伝導量子干渉素子２４の動作時の直流超
伝導量子干渉素子１に流れるバイアス電流Ｉｂは、超伝
導レギュレータ２１の発生する電圧Ｖｒと、２つの抵抗
器２０と直流超伝導量子干渉素子１の合計のインピーダ
ンスＲとにより、Ｉｂ＝Ｖｒ／Ｒで表され、かつ、この
条件が、満たされていれば、直流超伝導量子干渉素子２
４は、感度の劣化を起こさない。

【００２５】超伝導量子干渉素子２４を使用した磁界検
出中に超伝導量子干渉素子２４の温度が変化する場合を
考える。このような事例は、例えば液体ヘリウムで超伝
導量子干渉素子２４を冷却して使用している際に、外部
の気圧が変化して、液体ヘリウムの沸点が変化した場合
や、クーラーで冷却している場合に、外部の熱的環境が
変化してデュワへの熱侵入量が変化した場合に起こりう
る。この場合、直流超伝導量子干渉素子１の駆動に必要
な電流バイアス値Ｉｂはジョセフソン接合２３の温度特
性に依存する。この温度変化の係数をａとし、従って、
直流超伝導量子干渉素子１に対してはａ×Ｉｂの電流が
適正なバイアス電流値となる。これに対して、超伝導レ
ギュレータ２１の発生する電圧Ｖｒは同じくジョセフソ
ン接合２２の温度特性に依存する。この温度変化の係数
をｂとし、従って、超伝導レギュレータ２１の発生する
電圧はｂ×Ｖｒとなる。ここで、ジョセフソン接合２２
とジョセフソン接合２３は同一ウエハー上で同時に製作
しているので、温度係数ａとｂは一致する。従って、直
流超伝導量子干渉素子１を最適に動作させるバイアス電
流がＩｂからａ×Ｉｂに変化するが、同時に、超伝導レ
ギュレータ２１が供給するバイアス電流もＶｒ／Ｒから
ｂ×Ｖｒ／Ｒ＝ａ×Ｖｒ／Ｒ＝ａ×Ｉｂとなる。従っ
て、超伝導量子干渉素子２４の温度が変化しても、直流
超伝導量子干渉素子１の必要とするバイアス電流値は、
超伝導レギュレータ２１の供給するバイアス電流値と一
致する。以上により、圧力、温度が変化しても、超伝導
レギュレータ２１は直流超伝導量子干渉素子１に対し
て、つねに最適なバイアス電流を供給する。

【００２６】実施の形態４．図８はこの発明による超伝
導量子干渉素子の実施の形態４を示すものである。な
お、図８中で１は上記従来装置と全く同じものである。
また、図８中で２〜１０および１２，１４は上記実施の
形態１と全く同じものである。また、２５は電流計、２
６は記録装置、２７は発振器、２８は磁界印加コイル、
２９は制御装置である。

【００２７】はじめに制御装置２９よりＤＣバイアス電
源２へ指令を出し、ＤＣバイアス電源２に超伝導量子干
渉素子１４の臨界電流以上の電流を流させる。次に、制
御装置２９より発振器２７を指令を出し、発振器に周期
Ｔ、振幅が１磁束量子以上の磁界印加コイル２８を経由
して超伝導量子干渉素子１４に印加する。次に、制御装
置２９より記録装置２６へ指令を出し超伝導量子干渉素
子１４の出力電圧と電流計２５の出力の記録を開始す
る。次に、制御装置２９よりＤＣバイアス電源２へ指令
を出し、発振器の発振の周期よりも十分長い時間をかけ
て、ＤＣバイアス電源２の発生電流をゆっくり０にす
る。次に制御装置２９より記録装置２６および発振器２
７へ指令を出し、超伝導量子干渉素子１４の出力電圧と
電流計２５の出力の記録を停止し、かつ磁界の印加を止
める。次に、制御装置２９において、記録装置２６の記
録結果を発振器２７の周期Ｔで分割し、各々の分割デー
タの中の超伝導量子干渉素子１４の出力電圧の最大値と
最小値の差を算出する。上記操作で得られる最大値と最
小値の差と記録された電流計２５の出力は図９に示す形
状を示す。次に、制御装置２９で図９の急峻な切り立ち
の部分の電流値Ｉｓを算出する。次に、制御装置２９か
らＤＣバイアス電源２に指令を出し、超伝導量子干渉素
子１４の臨界電流以上の電流を流させたのち、上記で算
出したＩｓの２分の１の電流まで減少させその値で固定
する。

【００２８】以上の制御装置２９の働きにより、超伝導
量子干渉素子１４に流れるバイアス電流が最適化され、
従って超伝導量子干渉素子１４を自動的に動作状態にす
ることができる。

【００２９】

【発明の効果】第１の発明によれば、電磁波環境の悪い
磁気シールドの外でも感度劣化が無く、高精度な磁界検
出が可能となる。

【００３０】第２の発明によれば、直流超伝導量子干渉
素子へのバイアス電流を外部から調整することができか
つ、電磁波環境の悪い磁気シールドの外でも感度劣化が
無く、高精度な磁界検出が可能となる。

【００３１】第３の発明によれば、圧力、温度の変化す
る環境下でも感度劣化が無く、高精度な磁界検出が可能
となる。

【００３２】第４の発明によれば、この第１および第３
発明の超伝導量子干渉素子のバイアス電流を自動的に最
適化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の構成を示す図であ
る。

【図２】 ジョセフソン接合の電流電圧特性を示す図で
ある。

【図３】 この発明の実施の形態１を駆動させるための
構成を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態２の構成を示す図であ
る。

【図５】 超伝導レギュレータ１６の電流電圧特性を示
す図である。

【図６】 この発明の実施の形態２を駆動させるための
構成を示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態３の構成を示す図であ
る。

【図８】 この発明の実施の形態４の構成を示す図であ
る。

【図９】 電流計の出力と出力電圧の最大値と最小値の
差の関係を示す図である。

【図１０】 従来の超伝導量子干渉素子を駆動させるた
めの構成を示す図である。

【図１１】 正常な状態のΦ−Ｖ特性を示す図である。

【図１２】 電磁波の影響を受けたΦ−Ｖ特性を示す図
である。

【図１３】 温度が変化した場合のΦ−Ｖ特性を示す図
である。

【符号の説明】

１ 直流超伝導量子干渉素子、２ ＤＣバイアス電源、
３ バイアスケーブル、４ センサ出力ケーブル、５
冷却用デュワ、６ 磁界検出用駆動回路、７検出磁界、
８ 外部磁界、９ 動作時低温領域、１０ 動作時室温
領域、１１抵抗器、１２ 超伝導レギュレータ、１３
ジョセフソン接合、１４ 超伝導量子干渉素子、１５
抵抗器、１６ 超伝導レギュレータ、１７ ジョセフソ
ン接合ａ、１８ ジョセフソン接合ｂ、１９ 超伝導量
子干渉素子、２０ 抵抗器、２１ 超伝導レギュレー
タ、２２ 超伝導レギュレータのジョセフソン接合、２
３ 直流超伝導量子干渉素子のジョセフソン接合、２４
超伝導量子干渉素子、２５ 電流計、２６ 記録装
置、２７ 発振器、２８ 磁界印加コイル、２９制御装
置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＤＣバイアス電流を印加して使用する超
   伝導量子干渉素子において、一定の臨界電流値を示すジ
   ョセフソン接合を複数個直列に接続した超伝導レギュレ
   ータと、上記超伝導レギュレータと並列に接続された磁
   界検出用の直流超伝導量子干渉素子と、上記超伝導レギ
   ュレータに並列でありかつ磁界検出用の直流超伝導量子
   干渉素子に直列に接続された電流制御用の抵抗器とを備
   えたことを特徴とする超伝導量子干渉素子。
2. 【請求項２】 ＤＣバイアス電流を印加して使用する超
   伝導量子干渉素子において、各々がわずかに異なる臨界
   電流値を示すジョセフソン接合を複数個直列に接続した
   超伝導レギュレータと、上記超伝導レギュレータと並列
   に接続された磁界検出用の直流超伝導量子干渉素子と、
   上記超伝導レギュレータに並列でありかつ磁界検出用の
   直流超伝導量子干渉素子に直列に接続された電流制御用
   の抵抗器とを備えたことを特徴とする超伝導量子干渉素
   子。
3. 【請求項３】 ＤＣバイアス電流を印加して使用する超
   伝導量子干渉素子において、各々がわずかに異なる臨界
   電流値を示すジョセフソン接合を複数個直列に接続した
   超伝導レギュレータと、上記超伝導レギュレータと並列
   に接続されかつ上記超伝導レギュレータのジョセフソン
   接合と温度特性を同一にしたジョセフソン接合を有する
   磁界検出用の直流超伝導量子干渉素子と、上記超伝導レ
   ギュレータに並列でありかつ磁界検出用の直流超伝導量
   子干渉素子に直列に接続された電流制御用の抵抗器とを
   備えたことを特徴とする超伝導量子干渉素子。
4. 【請求項４】 ＤＣバイアス電流を印加して使用する超
   伝導量子干渉素子において、一定の臨界電流値を示すジ
   ョセフソン接合を複数個直列に接続した超伝導レギュレ
   ータと、上記超伝導レギュレータと並列に接続された磁
   界検出用の直流超伝導量子干渉素子と、上記超伝導レギ
   ュレータと並列でありかつ磁界検出用の直流超伝導量子
   干渉素子に直列に接続された電流制御用の抵抗器と、上
   記の回路全体に流れるバイアス電流を計測する電流計
   と、電流計の計測値と直流超伝導量子干渉素子の出力電
   圧を同時に記録する記録装置と、直流超伝導量子干渉素
   子に磁界を印加する磁界印加用コイルと、磁界印加コイ
   ルに電流を流す発振器と、記録装置の出力を処理してＤ
   Ｃバイアス電源を制御する制御装置とを備えたことを特
   徴とする超伝導量子干渉素子。