JPS59166869A

JPS59166869A - 超伝導リングを利用した回転数記憶素子

Info

Publication number: JPS59166869A
Application number: JP58041115A
Authority: JP
Inventors: Mutsuji Kamimura; 上村　六二
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-03-12
Filing date: 1983-03-12
Publication date: 1984-09-20

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。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、超伝導リングを回転させることによって発
生する磁場が、回転を止めても消失しないことを利用し
て、その磁場を測定することによって、それを１秒当り
の回転数に換算して、回転数記憶素子として活用するこ
とを目的としている。

この発明を図面にもとづいて説明すれば次の通りである
。

第１図（ａ）（回転している超伝導リング）に示すごと
く、超伝導リング１を回転２させると、超伝導リング１
内部に超伝導回転電流４が発生し、これにより超伝導リ
ングをつらぬく磁場３が発生する。

第１図（ト）（回転を止めた超伝導リング）に示すごと
く、超伝導リング１の回転２を止めても、この超伝導回
転電流４および磁場３は消失しない。

この磁場３を、第２図に示すごとく、超伝導量子干渉計
を用いて測定する。

第２図を説明すると、超伝導量子干渉計の並列の２つの
ジョセフソン接合間に、紙面に垂直に置かれた超伝導リ
ング１を回転させることは、電流を通じた小さなソレノ
イドと同じ役目をする。

超伝導リンク１を右回りあるいは左回りに回転２させる
と、それにともなう超伝導回転電流４によって、磁場３
が発生する。この磁場３の大きさを、第３図に示す磁場
の周期関数としてのジョセフソン電流Ｂの値を読みとる
ことによって、測定する。

ここで、超伝導リング１の回転２を止めても、超伝導回
転電流４および磁場３は消失することはないから、第３
図のジョセフソン電流Ｂの値は記憶されたままである。

すなわち超伝導リング１の回転２により発生する磁場３
の大きさが、回転２を止めても記憶されたことになるか
ら、その磁場３の大きさの値を、第４図より、超伝導リ
ンク１の１秒当りの回転数に換算すれば（この換算は第
３図ｄ　１ｌｌｌに目盛っである。）、超伝導リング１
の回転２を止める前の最大回転数（または最大角速度）
が記憶されたことになる。これを回転数記憶装置として
利用する。

なぜ超伝導リング１を回転２させると超１云導回転電流
４が発生するかというと次の通りである。

超伝導リング１内部の電子対は超伝導リング１を力学的
機械回転２させると角運動へ）を拐る。電子対か角運動
量を得ると、当然超伏４１Ｊソング内部に超伝導回転電
流４が発生することになる。この超伝導回転電流４は、
超伝導リング１の回転２を止めても消失しない。従って
、超伝導リング１をつらぬく磁場３も消失しない。しか
し、超伝導リング１を回転２させていくと（回転数をス
イープさせていくと）、超伝導状態が破壊される回転数
、すなわち臨界回転数がある。この臨界回転数を越える
と、超伝導状態が破壊され、回転２を止めた場合、超伝
導回転電流４および磁場３はもはや消失する（記憶され
ない）。臨界回転数の範囲内で、超伝導回転電流４およ
びそれにともなう磁場３は、超伝導リング１の回転数に
比例する（第４図）。

この臨界回転数の範囲内で、超伝導リング１は回転数記
憶素子として活用できる。

発明の効果は、超伝導リングを回転させるだけなので、
原理が簡単で、精度の高い回転数記憶素子または角速度
記憶素子として有用になる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、超伝導リングを回転さしているとき発
生する超伝導回転電流および磁場の説明図で、第１図山
）は、超伝導リングの回転を止めた後も依然として消失
しない超伝導回転電流および磁場の説明図て゛ある。第２図は、回転数記憶装置の概略図で、２つの並列ジョ
セフソン接合の間に小さなソレノイドと同じ役目をする
超伝導リングが、紙面に垂直に置かれている超伝導量子
干渉計が書かれている。第３図は、Ａを基準に超伝導リングを右回りまたは左回
りに回転さしたときの、１秒当りの回転数（横軸ｄ）お
よび磁場３の大きさく横軸Ｃ）とジョセフソン電流（縦
軸Ｂ）の関係を表す図である。Ａは超伝導リングの１秒
当りの回転数がＯ（すなイつち磁場もＯ）の位置である
。横軸Ｃは、超伝導リングの回転により発生する磁場３
の大きさをＡ点のＱｍＧを基準として、右に＋ｌＱＱｍ
Ｇ左に−１００ｍＧごとに目盛っである。また横軸ｄは
、横軸Ｃの磁場３の大きさを、超伝導リングの１秒当り
の回転数に換算したものが目盛っである。このｄ軸を読むことによって、超伝導リングの回転数を
知るのである。第４図は、超伝導リング１の回転数と超伝導リンクをつ
らぬく磁場３または超伝導回転電流４との間の比例関係
、および臨界回転数ｅの存在を予言するグラフである。横軸８は超伝導リングの１秒当りの回転数で、縦軸７は
超伝導リングをつらぬく磁場３の大きさまたは超伝導回
転電流４の大きさである。 ■−・　超伝導リング、２−超伝導リングを矢印の向き
に回転させる。３・・・・−超伝導リングをつらぬ（磁
場、４−・超伝導回転電流、５・−超伝導体、６　・・
・不導体、７−・−磁場３の大きさまたは超伝導回転電
流４の大きさ、８・・・超伝導リングの１秒当りの回転
数、Ａ　・・・超伝導リングの回転数が０（すなわち磁
場３も０）の位置、Ｂ　−・ジョセフソン電流、Ｃ・−
磁場の］」盛り、ｄ・　回転数の１」盛り、ｅ・・　臨
界回転数（超伝導状態が破壊される回転数）、ｆ・臨界
回転電流値（超伝導体が破壊されるときの超伝導回転電
流値）特許出願人　」−村六二第１図（ａ）　　　　　　　第１図（１））第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】１　超伝導リング（１）を回転（２）させると、超伝導
回転電流（４）が発生し、それにともなって超伝導リン
グ（１）をつらぬく磁場■が発生する。回転（２）を止めても、超伝導体だから、超伝導回転電
流は流れ続け、磁場（３）は消失しない。この原理を利用した回転数記憶装置。超伝導リング（１）を回転Ｃ）させることによって発生
する磁場（３）を超伝導量子干渉計て測定し、この磁場
（３）の大きさを超伝導リング（１）の１秒当りの回転
数に換算する。これは、この磁場（３）ア大きさは、臨
界回転数の範囲内で、超伝導リング（１）の回転数に比
例するから、第４図のグラフより換算できる。超伝導リング（１）の回転（２）を止めても、磁場（３
）は超伝導リング（１）に記憶されている。すなわち超
伝導リング（１）の１秒当りの回転数が記憶されている
ということになる。従って、この超伝導リング（１）を
、回転（２）を止めても回転■を止める前の最大回転数
が記憶されるという意味において、回転数記憶素子とし
て活用する。