JPS5990428A - ジヨセフソン接合素子を用いた超伝導回路装置 - Google Patents

ジヨセフソン接合素子を用いた超伝導回路装置

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JPS5990428A
JPS5990428A JP57199477A JP19947782A JPS5990428A JP S5990428 A JPS5990428 A JP S5990428A JP 57199477 A JP57199477 A JP 57199477A JP 19947782 A JP19947782 A JP 19947782A JP S5990428 A JPS5990428 A JP S5990428A
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稔 伊藤
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実 鈴木
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敏明 村上
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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】 本発明は、ジョセフソン接合素子を用いた超伝導回路装
置に関し、デジタル信号の記憶回路、オア論理回路、ア
ンド論理回路などに適用して好適なものである。   
   ・ ジョセフソン接合素子を用いた超伝導回路装置として、
従来、ジョセフソン接合素子に、その臨界電流値より小
さいが、その臨界電流値に近い値のバイアス電流を供給
している状態で、外部から磁界をかけていない場合は、
ジョセフソン接合素子の両端間に、電圧が実質的に発生
していないが、その状態から、ジョセフソン接合素子に
、外部から磁界をかけた場合は、ジョセフソン接合素子
の臨界電流値がバイアス電流の値より小さな値に低下す
ることによって、ジョセフソン接合素子の両端間に電圧
が発生する、ということを利用して構成された光検出装
置が提案され−Cいる。
しかしながら、このような、ジョセフソン接合素子を用
いた超伝導回路装置の場合、ジョセフソン接合素子に、
常時、バイアス電流を供給するように、バイアス電流を
用意する必要があるとともに、そのバイアス電流が、ジ
ョセフソン接合素子の臨界電流値に近いという、大きな
値を有するものでなければならない、という欠点を有し
ていた。
また、上述した従来の超伝導回路装置の場合、上述した
ように、ジョセフソン接合素子に、大きな値のバイアス
電流を、常時供給しな()ればならないので、ジョセフ
ソン接合素子が、発熱し、ジョセフソン接合素子が所期
の特性を発揮して動作しない、という欠点を有していた
さらに、上述した従来の超伝導回路装置の場合、ジョセ
フソン接合素子に、外部からかljる磁界が、比較的大
きな強度を有していなければならない、などの欠点を有
していた。
また、ジョセフソン接合素子を用いた超伝導3− 回路装置どじで、従来、ジョセフソン接合素子に、その
臨界電流値より小さい値のバイアス電流を供給している
状態で、外部からの電流を供給していない場合は、ジョ
セフソン接合素子の両端間に、電圧が実質的に発生して
いないが、その状態から、ジョセフソン接合素子に、外
部から電流を、その値とバイアス電流の値どの和が、ジ
ョセフソン接合素子の臨界電流値より大である値で供給
した場合はジョセフソン接合素子の両端間に、電圧が発
生する、ということを利用して構成された超伝導回路装
置も提供されている。
しかしながら、このような、ジョセフソン接合素子を用
いた超伝導回路装置の場合、ジョセフソン接合素子に外
部から供給する電流を、比較的大きな値を有するものに
することが必要とされたりする、という欠点を有してい
た。
また、上述した従来の超伝導回路装置の場合、ジョセフ
ソン接合素子の両端間に電圧が発生している状態から、
ジョセフソン接合素子の両端間に電圧が発生していない
状態に復旧させるのに、上述した外部から供給する電流
とは逆極性の電流を、外部から比較的大きな値で供給す
る必要がある、などの欠点を有していた。
さらに、従来、デジタル信号の記憶回路、アア論理回路
、アンド論理回路などに適用し得る、ジョセフソン接合
素子を用いた超伝導回路装置が、種々提供されている。
このような、デジタル信号の記憶回路、アア論理回路、
アンド論理回路などに適用し得る、ジョセフソン接合素
子を用いた超伝導回路装置において、入力回路と出力回
路とが、電気的に分離している状態で、互に結合してい
る構成であるのが好ましいことにより、入力回路と出力
回路とが、磁気的に結合されている構成のものが提案さ
れている。
しかしながら、そのような構成を有する従来の超伝導回
路装置の場合、入力回路と出力回路とが、高速で結合す
ることができなかったり、磁気的に結合されている構成
が複雑であったり、 4− このため、超伝導回路装置が全体として大型、複雑であ
ったりする、などの欠点を有していた。
よって、本発明は、上述した欠点のない、新規な、ジョ
セフソン接合素子を用いた超伝導回路装置を提案せんと
するものである。
第1図は、本発明による、ジョセフソン接合素子を用い
た超伝導回路装置の、原理的な一例を示し、次に述べる
構成を有する。
すなわち、1つのまたは互に直列に接続された複数の第
1のジョセフソン接合素子1Aでなる第1のジョセフソ
ン接合素子回路2Aを有する。
また、第1のジョセフソン接合素子回路2Aと同様の、
1つまたは互に直列に接続された複数の第2のジョセフ
ソン接合素子1Bでなる第2のジョセフソン接合素子回
路2Bを有する。
この場合、ジョセフソン接合素子1A及び1Bとして、
特願昭56−11821号で超伝導体素子として提案し
ているジョセフソン接合素子を用いるを可とする。
さらに、ジョセフソン接合素子回路2Aのジ」セノソン
接合索子IA、及びジョセフソン接合素子回路2Bのジ
ョセフソン接合素子1Bに、ジョセフソン接合素子回路
1△のジョセフソン接合素子1A及び1Bの両端間にそ
れぞれ電圧Va及V bを発生さける電磁波3A及3B
を照射ざぜる、本磁波源5を含む、電磁波照射手段4ど
しての電磁波源5を有する。
なおさらに、ジョセフソン接合素子回路2Aに、電流1
aを供給する電流源7を有する。
また、ジョセフソン接合素子回路2Bの両端間の電圧V
b′を検出する、例えば抵抗9でなる電圧検知手段8と
を有する。
以上が、本発明によるジョセフソン接合素子を用いた超
伝導回路装置の、原理的な一例構成である。
このような超伝導回路装置の構成によれば、ジョセフソ
ン接合素子回路2△のジョセフソン接合素子IA、及び
ジョセフソン接合素子回路2Bのジョセフソン接合素子
1Bに、電磁波照7− a=1手段4からの電磁波3A及び3Bをそれぞれ照射
している状態で、ジョセフソン接合素子回路2Aに、電
流源7h日らの電流Iaを正極性の所要の値で供給すれ
ば、ジョセフソン接合素子回路2Bの両端間に、電圧V
1)′ が、正極性で発生する。またジョセフソン接合
素子回路2Aに、電流源7からの電流1aを、負極性の
所要の値で供給すれば、両端間に、電圧Vb′が、負極
性で発生する。
その理由は次の通りである。
一般に、ジョセフソン接合素子に、電磁波を照射すれば
、その両端間に電圧(これを一般にV′とする)が正の
値Vpまたは負の値Vnで発生する。そしてこのとき、
ジョセフソン接合素子から電磁波を幅用する。
また、一般に、ジョセフソン接合素子は、上述したよう
に、電磁波が照射されて、ジョセフソン接合素子の両端
間に、電圧V′が発生している状態で、ジョセフソン接
合素子に供給する電流(これを一般にIとする)に対す
るジョセー Ω − フソン接合素子の両端間の電圧(これを一般にVどする
)の関係が、第2図に示すように、ヒステリシス特性を
呈する。
すなわち、ジョセフソン接合素子の両端間に電圧V′が
正の値Vpで発生している状態で、電圧Vが、電圧V′
の正の値Vpを保っている。
また、ジョセフソン接合素子の両端間に電圧V′が正の
値Vpで発生している状態で、電流Iを負方向に大なる
値に変化させた場合、その電流Iがある負の値(これを
inとする)に達するまでは、電圧Vが、電圧V′の正
の値VOを保っている。しかしながら、電流Iが値j 
nに達すれば、ジョセフソン接合素子の両端間の電圧V
′が負の値Vnで発生する状態になり、このため電圧V
が、電圧V′の負の値Vnになり、また、電流Iが負方
向に値10以上の値になれば、電圧Vが、電圧V′の負
の値Vnを保つ。
さらに、ジョセフソン接合素子の両端間に電−〇 − 圧V′が負の値Vnで発生している状態で、電流Iを負
方向に大きな値に変化させた場合、上述したように、電
圧Vが、電圧V′の負の値Vnを保っている。
また、ジョセフソン接合素子の両端間に電圧V′が負の
値Vnで発生している状態で、電流Iを正方向に大なる
値に変化させた場合、イの電流Iがある正の値(これを
Ipとする)に達するまでは、電圧Vが、電圧V′の負
の値Vnを保っている。しかしながら、電流Iが値In
に達すれば、ジョセフソン接合素子の両端間の電圧V′
が正の値Vpで発生する状態になり、このため、電圧V
が、電圧V′の正の値Vpになり、また、電流Iが正方
向に値10以上の値になれば、電圧Vが、電圧V′の正
の値■pを保つ。
従って、一般に、ジョセフソン接合素子に、電磁波を照
射してジョセフソン接合素子の両端間に、電圧V′が正
の値Vpで発生している状態で、ジョセフソン接合素子
に、電流Iを、上述した負の値Inより人なる値で供給
り−れば、ジ」レフンン接合素子の両端間の電圧V′が
負の値Vnに接続する。しかしながら、ジョLノソン接
合索子に電流Iを−L述した正の値111J、り大なる
値で供給覆れば、電圧Vが、電圧V′の正の飴vpを保
つ。
また、ジョセフソン接合素子に、電磁波を照q・1シで
、ジョセフソン接合素子の両端間に、上述しIζように
、電圧V′が負の値Vnで発生している状態で、ジョセ
フソン接合素子に、電流1を、上述した正の値■pより
大なる値で供給すれば、ジョセフソン接合素子の両端間
の電圧V′が正の値■0に転換する。しかしながら、ジ
ョセフソン接合素子に、電流Iを、上述した負の値In
より大きな値で供給すれば、ジョセフソン接合素子の両
端間の電圧V′が負の値V0を保つ。
さらに、一般に、2つの第1図及び第2のジョセフソン
接合素子を有するものとして、それら第1図及び第2の
ジB tフソン接合索子に、= 11− それぞれ電磁波を照射して、第1図及び第2のジョセフ
ソン接合素子の両端間、それぞれ上述したように電圧V
′が、発生している状態で、第1及び第2のジョセフソ
ン接合素子から電磁波が発生【ッているが、その電磁波
は1、それぞれ第2及び第1のジョセフソン接合素子に
入用する。このため、第1及び第2のジョセフソン接合
素子が電磁的に結合している。
従って、いま、第1及び第2の両端間に、電圧V′が、
共に正の値Vpで発生しているとした場合、その状態か
ら、第1のジョセフソン接合素子に、電流Iを、上述し
た負の値1nより大ぎな値で供給して、第1のジ゛B 
tフソン接合索子の両端間の電圧V′を、上述した負の
値■nに転換すれば、これに応じて、第2のジョセフソ
ン接合素子に電流Iを供給しなくても、第2のジョセフ
ソン接合素子の両端間の電圧V′が、上述した負の1f
fj V nに転換する。
また、いま、第1及第2の両端間に、電圧V′が、共に
負の値vnで発生しているとしだ場合、その状態から、
第1のジョセフソン接合素子に、電流Iを、上述した正
の値I11より大ぎな値で供給して、第1のジョセフソ
ン接合素子の両端間の電圧V′を、上述した正の値V 
11に転換すれば、これに応じて、第2のジョセフソン
接合素子に電流Iを供給しなくても、第2のジョセフソ
ン接合素子の両端間の電圧V′が、上述した正の値Vp
に転換する。
従って、第1図に示す、本発明による超伝導回路装置の
原理的な一例構成において、ジョセフソン接合素子回路
2Aのジョセフソン接合素子1A、及びジョセフソン接
合素子回路2Bのジョセフソン接合素子1Bに、電磁波
照射手段4から、それぞれ電磁波3A及び3Bを照射し
ている状態で、ジョセフソン接合素子回路2Aに、電流
源7からの電流1aを、正極性の上述した値1pより大
なる値で供給すれば、ジョセフソン接合素子回路2Aの
両端間に、電圧Va′が、正極性で発生し、そして、こ
れに応じてジョセフソン接合素子回路2Bの両端間に、
電−+;2− 圧vb′が正極性で発生ずる。そしてその電圧vb′が
電圧検知手段8で検知される。
また、ジョセフソン接合素子回路2Aに、電流[aを、
負極性の上述した値1nJ:り大きな値で供給すれば、
ジョセフソン接合素子回路2Aの両端間に、電圧Vb′
が、負極性で発生し、そしてこれに応じて、ジョセフソ
ン接合素子回路2Bの両端間に、電圧Vb′が、負極性
で発生ずる。そしてその電圧Vb′が電圧検知手段8で
検知される。
以上で、本発明によるジョセフソン接合素子を用いた超
伝導回路装置が明らかとなった。
このような本発明による、ジョセフソン接合素子を用い
た超伝導回路装置によれば、ジョセフソン接合素子に大
きな値の電流を供給J−る必要なしに、上述した動体が
確実に得られるという特徴を有する。
また、上述した本発明による、ジョセフソン接合素子を
用いた超伝導回路装置は、これをデジタル信号の記憶回
路、論理回路を構成する場合に、適用して好適である。
第3図は、本発明に」、る、ジョセフソン接合素子を用
いた光検出装置を適用した、デジタル信号の記憶回路の
一例を示し、次の構成を有する。
第1図で上述したジョセフソン接合索子1Aでなるジ′
、3Lノソン接合素子回路2Aの複数、例えば4個を、
2Δ−1,2A−3及び2A−4どして有する。
また、これに応じて、第1図で上述したジョセフソン接
合素子1Bでイ【るジョセフソン接合素子回路2Bの4
個を、2B−1,21’3−2゜2B−3及び2B−4
として有する。
ざらに、第1図で」二連した電磁波照射手段4の4個を
、l−1,4−2,4−3,及び4−4として右する。
電磁波照射手段/1〜1は、ジョセフソン接合素子回路
2A−1のジョセフソン接合素子1A、及びジ′−1セ
フソン接合累子回路2B−1のジョセフソン接合素子1
Bに、それらの両端間に、それぞれ電圧Va−1,及び
= 1 b − ■b−1を発生ざゼる、電磁波3△−1,及び電磁波3
B−1を照射させる。電磁波照射手段4−2は、ジョセ
フソン接合素子回路2A−2のジョセフソン接合素子I
A、及びジョセフソン接合素子回路2B−2のジョセフ
ソン接合素子1Bに、それらの両端間に、それぞれ電圧
Va’−’;i、及びVll−2を発生さける、電磁波
3A−2,及び電磁波3B−2を照射させる。電磁波照
射手段4−3は、ジョセフソン接合素子回路2△−3の
ジョセフソン接合素子1A、及びジョセフソン接合素子
回路2B−3のジョセフソン接合素子1Bに、それらの
両端間に、それぞれ電圧Va−3,及びVb−3を発生
させる、電磁波3A−3,及び電磁波3B−3を照射ざ
氾る。電磁波照射手段4−4は、ジョセフソン接合素子
回路2△−4のジョセフソン接合素子IA、及びジョセ
フソン接合素子回路2B−4のジョセフソン接合素子1
Bに、それらの両端間に、それぞれ電圧V’a−/1.
及びvh−4を発生させる、電磁波3A−4,及び電磁
波3B−4を照射させる。
Kiおざらに、第1図で上述した電流源7の4個を、7
−1.7−2.7−3及び7−4どして有する。これら
電流源7−1.7−2.7−3及び7−4は、ジョセフ
ソン接合素子回路2A−1,2A−2,2A−3及び2
A−4に、それぞれ電流1a−1,Ia−2,[a −
3及びIa −4を供給する。
まIC、第1回で上述した電圧検知手段8の4個を、8
−1.8−2.8−3及び8−4として有する。これら
電圧検知手段8−1.8−2゜8−3及び8−4は、抵
抗21−1及び〜22−2.21−2及び22’−2,
21−3及び〜22−3.及び21〜4及び22−4を
介して、ジョセフソン接合素子回路2B−1,2f3−
2゜2B−3及び2B−4の両端間の電圧vb’−1、
Vb’−2及びVb’−3,及びvb’−4をそれぞれ
検知する。
さらに、ジョセフソン接合素子回路2B−1゜2B−2
,2B−3及び2B−4に、上述した16− 抵抗21−1.21.−2.21−3.及び21−4を
介して、クリア電流IC−1,IC−2゜IC−3及び
IC−4をそれぞれ供給するクリア電流源24を有する
以上が、本発明ににる、超伝導回路装置を適用した、デ
ジタル信号の記憶回路の一例構成である。
このような構成によれば、ジョセフソン接合素子回路2
A−1〜2△−4のジョセフソン接合素子1A、及びジ
ョセフソン接合素子回路2B1〜2B−4のジョセフソ
ン接合素子1Bに、それぞれ電磁波照射手段4−1〜4
−4からの電磁波3Aへ・1.〜3A−4,及び3B−
1〜3B−4を照射させた状態で、ジョセフソン接合素
子回路2B1〜2B−4に、クリア電流源24からのク
リア電流Tc −1〜IC−4をパルス的に供給すれば
、ジョセフソン接合素子回路2A−1〜2 A−4L及
び2B−1〜2B−4の両端間に、電圧Va’ −1〜
Va’ −4゜及びVb’−1〜Vb’−4が、クリア
電流Ic−1〜Ic−4が4区なっても、例λ〜(王、
負極性で発生している。
また、このような状態で、ジョレーノソン1妄含素子回
路2A−1〜2△−4(こ、電流源7−1〜7−4から
、電流1a −1〜Ia−4を、iE極性の上述したt
i I 11より大きな(直で、それぞれ供給すれば、
ジョセフソン接合素子回路2A−1〜2A−4の両端間
の電圧va′−1〜Va’−4が、正極性に転換し、こ
の1こめ、ジョセフソン接合素子回路2B−1〜2B−
4の両端間の電圧yb’−i〜口′−4も正極性(こ転
換し、これが電圧検知手段8−1〜B−4で・検知され
る。
しかしながら、ジョセフソン接合素子回路2A−1〜2
 A −4、及び2B−1及び2B−4両端間に、電圧
Va ’ −1〜Va ’−4,及びVビー1〜■b’
 −4が、負極性で発生している状態で、ジョセフソン
接合素子回路2A−1〜2A−4に、電流源7−1〜7
−4ノ〕蒐ら、電流1a−1〜1a−4を、負極性、の
」こうホし1こ値1nより人ぎな値で供給1−れば、ジ
ョセフソン接合素子回路2△−1〜2A−4の両端間の
電1.i:Va ’ −1〜Va ’ −4が、負極性
を保ち、このため、ジョセフソン接合素子回路2B−1
〜2 B−4(1’) 両端間の電圧Vb ’ −1〜
Vb ’−4も負極性を保ち、これが、電圧検知手段8
−1〜8−4で検知される。
従って、第3図に示す、デジタル信号の記憶回路によれ
ば、電流源7−1〜7−4から、ジョセフソン接合素子
回路2△−1〜2A−4に供給される電流Ta −1〜
Ta−4が、正極性の」一連した値Illより大きな値
を有すること、及びジョセフソン接合素子回路2B−1
〜2B=4の両端間の電圧Vb’−1〜Vll’ −4
が、正極スノ[であることを、2個表示のrlJに意味
づ【プ、また、電流1a−1〜Ia’−4が、負極性の
上述したinより大きな値を有すること、及びジョセフ
ソン接合素子回路2B−1〜2B−4の両端間の電圧V
b’−1〜V 11 L 〜4が負極性であることを、
2個表示のrOJに意味−19= づ(〕ることによって、〕電流源7−1〜7−をデジタ
ル信号電流源、ジョセフソン1妾合素子回路2B−1〜
2B−4を記憶回路素子、電圧検知手段8−1〜8−4
を読出回路とする、デジタル信号の記憶回路としての機
能b< <* tジれる。
次に、第4図を伴なって、本発明(こよる、ジョセフソ
ン接合素子を用いた超伝導回路装置を適用した、デジタ
ル信号のオア論理回路の一例を述べれば、次のとおりで
ある。
第1図で上)ホしたジョセフソン接合索子1Aでなるジ
ョセフソン接合素子回路2Aの複数、例えば2個を、2
A−1及び2△−2として右する。
また、これに応じて、第1図で上述しlごジョセフソン
接合素子1Bでなるジョセフソン接合素子回路2Bの2
個を、2B−1及び2B−2として有する。
さらに、第1図で上述した電磁波照射手段4の2個を、
4−1及び4−2として有する。電磁波照射手段4−1
は、ジョセフソン1妾台素子20− 回路2A−1のジョセフソン接合素子IA、及びジョセ
フソン接合素子回路2B−1のジョセフソン接合素子1
Bに、それらの両端間(こ、それぞれ電圧Va−1及び
■1)−1を発生させる、電磁波3A−1及び3B−1
を照射させる。
また、電磁波照射手段4−2Iま、ジョセフソン接合素
子回路2A−2のジョセフソン1妾合素子1A、及びジ
ョセフソン接合素子回路2B−2のジョセフソン接合素
子1Bに、それらの両端間に、それぞれ電圧Va−2及
びVll−2を発生させる、電磁波3A−2及び3B−
2を照身寸させる。
なおざらに、第1図で上)fI、シた電流m7の2個を
、7−1及び7−2として有する。これら電流源7−1
及び7−2は、ジョセフソンj妾合素子回路2A−1及
び2A−2にそれぞれ電流la −1及びTa −2を
供給する。
また、第1図で上述した電圧検知手段8を有する。この
電圧検知手段8は、抵抗25−1及び25−2を介して
、ジョセフソン接合素子回路213−1及び2B−2の
両端間の電圧V1]′−1及びVl)′ 2をそれぞれ
検知する。
さらに、ジョセフソン接合素子回路2B−1及び2 B
 −2に、−上述した抵抗25−1及び25−1をそれ
ぞれ介し、ざらに共通の抵抗26を介して、バイアス電
流If−1及びIf −2を供給するバイアス電流源2
7を有Jる。
以上が、本発明にJ:る超伝導回路装置を適用した、デ
ジタル信号のオア論理回路の一例構成である。
このような構成ににれば、ジョセフソン接合索子回路2
△−1のジョセフソン接合素子1A及び2B−1のジョ
セフソン接合素子1Bに、電磁被照q4手段4−1 ノ
〕11う電磁波3A−1及び3B−1をそれぞれ供給し
、またジョゼフソン接合素子回路2A−2のジョセフソ
ン接合素子1A、及びジョセフソン接合素子回路2B−
2のジョセフソン接合素子1Bに、電磁波照射手段4−
2からの電磁波3A−2及び3A−2及び3B−2をそ
れぞれ供給した状態で、ジョセー 99− フソン接合素子回路2A−1及び2A−2に、電流源7
−1及び7−2からの電流Ia−1及びIa−2を、例
えば負極性の上述しIC値Jnにり大なる値でパルス的
に、初期設定用パルスどして供給すれば、ジョセフソン
接合素子回路1Δ−1及び2A−2の両端間に、電圧V
 a 1−1及びVa’−2が、負極性で発生ずる。ま
た、これに伴ない、ジョセフソン接合索子回路2B−1
及び2B−2の両端間に、電圧Vb′−1及びV11’
−2が、負極性で発生ずる。そしてそれら電圧Vb’−
1及びVb’−2が負極性で発生することは、電圧検知
手段8で、2個表示でrOJとして検知される。
また、このような状態から、ジョセフソン接合素子回路
2A−1(または2B−1)に、電流源7−1(また7
−2)から、電流1a −1(またはIa−1(または
Ia−2)をパルス的に、正極性の上述した値Ipより
大ぎな値で、2個表示の「1」どして供給すれば、ジョ
セフソン接合素子回路2A−1(または2A−2)の両
端間に、電圧Va’−1(またはVa’ =2)が、正
極性で発生し、これに伴い、ジョセフソン接合素子回路
2B−1(または2B−2)の両端間に、電圧Vl)’
−1(またはvb’、−2)が正極性で、2個表示の「
1」として発生し、これが電圧検知手段8で検知される
また、ジョセフソン接合素子回路2B−1及び2B−2
の両端間に、上述したように、電圧Vb’−1及びVb
’−2が、負極性で発生している状態から、ジョセフソ
ン接合素子回路2A−1及び2A−2に、それぞれ電流
源7−1及び7−2かにら、電流1a −1及びTa 
−2をパルス的に、正極性の上述した値1pより大きな
値で、2個表示の11」どして供給すれば、ジョセフソ
ン接合素子回路2A−1及び2A−2の両端間に、電圧
Va’−1及びVa’−2が、正極性で発生し、これに
伴ない、ジョセフソン接合素子回路2B−1及び2B−
2の両端間に、電圧vb’−i及びVb’−2が正極性
で、2個表示の「1」として発生し、これが電24− 圧検短手段8で検知される。
従って、第4図に示す、デジタル信号のオア論理回路に
よれば、電流源7−1及び7−2をデジタル信号電流源
とする、デジタル信号のオア論理回路としての機能が1
qられる。
次に、第5図を伴なって、本発明による、ジョセフソン
接合素子を用いた超伝導回路装置を適用した、デジタル
信号のアンド論理回路の一例を述べれば、次のとおりで
ある。
第1図で上述したジョセフソン接合素子IAでなるジョ
セフソン接合索子回路2Aの2個を、2A−1及び2A
−2として有する。
また、第1図で上述したジョセフソン接合素子1Bでな
るジョセフソン接合素子回路2Bの3個を、2B−1,
2B−2及び2B−3として有する。
さらに、第1図で上述した電磁波照射手段4の3個を、
4−1.1−2及び4−3として有する。電磁波照射手
段4−1、は、ジョセフソン接合素子回路2A−1のジ
ョセフソン接合素子1△、及び2B−1のジョセフソン
接合素子1Bに、それらの両端間に、それぞれ電圧Va
′−1及びVb’−1を発生させる、電磁波3A−1及
び313−1を照射ざける。電磁波照射手段4−1、は
、ジョセフソン接合素子回路2A−1のジョセフソン接
合素子IA、及び2B−1のジョセフソン接合素子1B
に、ぞれらの両端間に、それぞれ電圧Va’−1及びV
l)′−1を発生させる、電磁波3A−1及び3B−1
を照射さけ゛る。電磁波照射手段4−2、は、ジョセフ
ソン接合素子回路2A−2のジョセフソン接合素子1A
、及び2B−2のジョセフソン接合素子1Bに、それら
の両端間に、それぞれ電圧Va’−2及びVl)’−2
を発生させる、電磁波3A−2及び3B−2を照射させ
る。
電磁波照射手段4−3は、ジョセフソン接合素子回路2
B−3のジョセフソン接合素子1Bに、その両9話1間
に、電圧Vb’−3を発生させる、電磁波3B−3を照
射させる。
なおさらに、第1図で上)ホした電流源7の2個を、7
−1及び7−2として有する。これら電流源7−1及び
7−2は、ジョセフソン接合素子回路2A−1及び2A
−2にそれぞれ電流18−1及びIa −2を供給iる
また、ジョセフソン接合素子回路2B−1及び2B−2
が、抵抗31を介して直列に接続され、その直列回路が
抵抗32を介してジョセフソン接合素子回路2B−3に
接続されている。
さらに、第1図で上述した電圧検知手段8を有する。こ
の電圧検知手段8は、抵抗33を介して、ジョセフソン
接合素子回路2B−3の両端間の電圧Vb’−3を検知
する。
なおざらに、ジョセフソン接合素子回路2B−1及び2
B〜2に、上述した抵抗31及び32を介して、クリア
電流1cを供給し、またジョセフソン接合素子回路2B
−3にクリア電流l c l を供給するクリア電流源
24′を有する以上が、本発明による、超伝導回路装置
を適用した、デジタル信号のアンド論理回路の一例構成
である。
−ン l − このような構成ににれば、ジョセフソン接合素子回路2
A−1のジョセフソン接合素子1A、及びジョセフソン
接合素子回路2B−1のジョセフソン接合素子1Bに、
電磁波照射手段4−1からの電磁波3A−1及び3B−
1をそれぞれ供給し、また、ジョセフソン接合素子回路
2A−2のジョセフソン接合素子IA、及びジョセフソ
ン接合素子回路2B−2のジョセフソン接合素子1Bに
電磁波照射手段4−2からの電磁波3A−2及び3B−
2をそれぞれ供給し、さらに、ジョセフ・ソン接合素子
回路2B−3のジョセフソン接合素子1Bに電磁波照射
手段4−3から電磁波3B−3を供給した状態で、ジョ
セフソン接合素子回路2A−1及び2A−2に、それぞ
れ電流源7−1及び7−2から、電流1a −1及びI
a−2を、パルス的に、負極性で供給すれば、ジョセフ
ソン接合素子回路2A、1及び2A−2の両端間に、電
圧Va’−1及びVa’−2がそれぞれ負極性で発生し
、これに伴ない、ジョセフソン接合素子回路2B28− 一1及び2B−1及び2B−2の両端間に、電圧Vb’
−1及びVb’−2がそれぞれ負極性で、2個表示のI
’OJどして発生する。
また、ジョセフソン接合素子回路2B−3に、電流源2
4′から電流IC′を、パルス的に、負極性で供給すれ
ば、ジョセフソン接合素子回路2B−3の両端間に、電
圧Vb’−3が、負極性で、2個表示の「0」として発
生する。
この」:うな状態から、ジョセフソン接合素子回路2A
−1及び2△−2に、電流源7−1及び7−2から、電
流1a−1及びIa−2を、とも′に供給すれば、ジョ
セフソン接合素子回路2△−1及び2A−2の両端間に
、電圧Va′−1及びVa’−2が正極性で発生し、こ
れに伴い、ジョセフソン接合素子回路2B−1及び2B
−2の両端間に、電圧Vb’−1及びVb′−2が正極
性で発生する。
このため、ジョセフソン接合素子回路2B−1及び2B
−2で発生した、それら正極性の電圧Vb’−1及びV
b’−2の和の電圧が、ジヨセフソン接合素子回路2B
−3の両端間に印加し、そのジョセフソン接合素子回路
2 B −3に、正極性の電流が、パルス的に流れる。
よって、ジョセフソン接合素子回路2B−3の両端間の
電圧Vb’−3が、負撓性から正極性に転換し、そして
、その正極性の電圧Vl)’−3が、電圧検知手段8に
よって、2値表示の「1−1として検知される。
しかしながら、ジョセフソン接合素子回路2A−1(ま
たは2A−2)のみに、電流1a −1(またはIa−
2)が供給される場合は、ジョセフソン接合素子回路2
A−1(または2A−2)の両端間の電圧Va′−1(
またはVa′−2)が、負極性から正極性に転換するが
、ジョセフソン接合素子回路2A−2(または2A−1
)の両端間の電圧Va’−2(またはVa’−1)は、
負極性を保つ。
このため、ジョセフソン接合素子回路2B−1(または
2B−2)の両端間の電圧Vb’−1(またはVb’−
2)が、負極性から正極性1 − に転換するが、ジョセフソン接合素子回路2B〜2(ま
たは2B−1)の両端間の電圧V1)′−2(またはV
t)′−1)は負極性を保つ。
従って、ジョセフソン接合素子回路2B−3には、電圧
Vb’−1及びVb’−2の和の電圧が印加されるが、
この場合、その和の電圧は小さな値を有する。、従って
、ジョセフソン接合素子回路2B−3の両端間の電圧V
11’ −3は、負極性を保ち、これが、電圧検知手段
8によって、2値表示「0」どして検知される。
従って、第5図に示す、デジタル信号のアンド論理回路
によれば、電流源7−1及び7−2をデジタル電流源と
するデジタル信号のアンド論理回路としての機能が得ら
れる。
なお、上述においては、本発明による、ジョセフソン接
合素子を用いた超伝導回路装置の僅かな例を示したに留
まり、本発明の精神をIll却することなしに、種々の
変型、変更をなし得るであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による、ジョセフソン接合素子を用い
た超伝導回路装置の、原理的な一例を示す接続図である
。 第2図は、ジョセフソン接合素子の電流Iに対する、電
圧Vの関係を示す図である。 第3図は、本発明による、ジョセフソン接合素子を用い
た超伝導回路装置の適用された、デジタル信号の記憶回
路の一例を示す接続図である。 第4図は本発明による、ジョセフソン接合素子を用いた
超伝導回路装置の適用された、デジタル信号のオア論理
回路の一例を示す接続図である。 第5図は、本発明による、ジョセフソン接合素子を用い
た超伝導回路装置の適用された、デジタル信号のアンド
論理回路の一例を示す接続図である。 IA、2B・・・・・・・・・ジョセフソン接合素子2
A、2B・・・・・・・・・ジョセフソン接合素子回路
3A、3B・・・・・・・・・電磁波 =32− 4・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・電磁波
照射手段5・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・電磁波源6・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・抵抗7・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・電流波8・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・電圧検知手段9・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・抵抗24′・・・・・・・・・・・・・・・ク
リア電流波27・・・・・・・・・・・・・・・・・・
バイアス電流波118願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 1)中正治

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1つのまたは互に直列に接続された複数の第1のジョセ
    フソン接合素子でなる第1のジョセフソン接合素子回路
    と、 上記第1のジョセフソン接合素子に電磁的に結合する、
    1つのまたは互に直列接続された複数の第2のジョセフ
    ソン接合素子でなる第2のジョセフソン接合素子回路と
    、 上記第1のジョセフソン接合素子回路の第1のジョセフ
    ソン接合素子、及び上記第2のジョセフソン接合素子回
    路の第2のジョセフソン接合素子に、当該用1及び第2
    のジョセフソン接合素子の両端間にそれぞれ電圧を発生
    させる電磁波を照射させる電磁波照射手段と、 上記第1のジョセフソン接合素子回路に電流を供給する
    電流供給手段ど、 上記第2のジョセフソン接合素子回路の両端間の電圧を
    検知する電圧検知手段とを有することを特徴とするジョ
    セフソン接合素子を用いた超伝導回路装置。
JP57199477A 1982-11-13 1982-11-13 ジヨセフソン接合素子を用いた超伝導回路装置 Granted JPS5990428A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02236820A (ja) * 1989-03-09 1990-09-19 Fuji Electric Co Ltd 磁気記録媒体の製造方法
JPH04130987U (ja) * 1991-05-23 1992-12-01 株式会社ケントス 脱着可能型ledランプ付構造体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02236820A (ja) * 1989-03-09 1990-09-19 Fuji Electric Co Ltd 磁気記録媒体の製造方法
JPH04130987U (ja) * 1991-05-23 1992-12-01 株式会社ケントス 脱着可能型ledランプ付構造体

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