JPS61229376A - ジヨセフソン量子干渉計 - Google Patents
ジヨセフソン量子干渉計Info
- Publication number
- JPS61229376A JPS61229376A JP60070107A JP7010785A JPS61229376A JP S61229376 A JPS61229376 A JP S61229376A JP 60070107 A JP60070107 A JP 60070107A JP 7010785 A JP7010785 A JP 7010785A JP S61229376 A JPS61229376 A JP S61229376A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- interferometer
- josephson
- superconducting
- quantum interferometer
- josephson quantum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/10—Junction-based devices
- H10N60/12—Josephson-effect devices
Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Logic Circuits (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】
〔発明の利用分野〕
本発明はジョセフソン・デバイスに係り、特ニジョセフ
ソン論理、メモリ回路に好適なジョセフソン量子干渉計
に関する。
ソン論理、メモリ回路に好適なジョセフソン量子干渉計
に関する。
従来のジョセフソン量子干渉計はアイイーイーイー ト
ランザクションマグネティクス 第マグネティクス１５
巻 第１号（１９７９）第４１２頁（Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ
ＴＲＡＮ Ｓ 、 ＭＡＧＮＥ、、 ＶｏｌＭＡＧ−１
５，Ｎｏ、１ （１９７９）、ｐ４１２）に記載のよう
な構造のものがほとんどである（ジョセフソン量子干渉
計の中で最も代表的な２つの超電導ループを有する１：
２：ＩＪＩと呼ばれて、いる）、その概略を第１図に示
す、ベース電極１０１および１０２とカウンタ電極１０
３で超電導ループ１０４，１０５をそれぞれ構成し、そ
のループ中にジョセフソン接合１０６，１０７゜１０８
および１０９を設けている。そして、超電゛導ループの
一端１１２および１１３に抵抗１１ｏ。
ランザクションマグネティクス 第マグネティクス１５
巻 第１号（１９７９）第４１２頁（Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ
ＴＲＡＮ Ｓ 、 ＭＡＧＮＥ、、 ＶｏｌＭＡＧ−１
５，Ｎｏ、１ （１９７９）、ｐ４１２）に記載のよう
な構造のものがほとんどである（ジョセフソン量子干渉
計の中で最も代表的な２つの超電導ループを有する１：
２：ＩＪＩと呼ばれて、いる）、その概略を第１図に示
す、ベース電極１０１および１０２とカウンタ電極１０
３で超電導ループ１０４，１０５をそれぞれ構成し、そ
のループ中にジョセフソン接合１０６，１０７゜１０８
および１０９を設けている。そして、超電゛導ループの
一端１１２および１１３に抵抗１１ｏ。
−１１１を通してゲート電流１１の１／２をそれぞれ給
電し、さらに、信号電流ＩＣをコントロール電極１１４
で入力できるように構成されている。
電し、さらに、信号電流ＩＣをコントロール電極１１４
で入力できるように構成されている。
第２図に第１図に示したジョセフソン量子干渉計の等価
回路を、第３図にそのしきい値特性を示す、第２図中、
第１図と同一の部分は、同一の符号で表わしている。第
３図において、ゲート電流工ｇｘを給電しておき、信号
電流Ｉｃ工を入力することにより干渉計は零電圧から電
圧状態に（第３図中３０１）スイッチする。したがって
、第３図に斜線３０２で示した範囲が干渉計の動作領域
である。このしきい値特性は第２図に示した超電導ルー
プのインダクタンスＬ１．Ｌ、、Ｌ、およびＬ４とジョ
セフソン接合の臨界電流、さらに超電導ループとコント
ロール電極との相互インダクタンスＬＭＬｅＬＭ□ｖ
Ｌ Ｍ １１およびＬＭ４で決定される。
回路を、第３図にそのしきい値特性を示す、第２図中、
第１図と同一の部分は、同一の符号で表わしている。第
３図において、ゲート電流工ｇｘを給電しておき、信号
電流Ｉｃ工を入力することにより干渉計は零電圧から電
圧状態に（第３図中３０１）スイッチする。したがって
、第３図に斜線３０２で示した範囲が干渉計の動作領域
である。このしきい値特性は第２図に示した超電導ルー
プのインダクタンスＬ１．Ｌ、、Ｌ、およびＬ４とジョ
セフソン接合の臨界電流、さらに超電導ループとコント
ロール電極との相互インダクタンスＬＭＬｅＬＭ□ｖ
Ｌ Ｍ １１およびＬＭ４で決定される。
ここで、Ｌｌ ”ＩＦ Ｌ、 Ｓｌ ？ ［、３ｋｌ［
、４、ＬＭｉ”ＩＬＭ！およびＬ Ｍ ３ ” Ｌ Ｍ
４の場合、第３図に示した動作領域３０２の底辺３０
３がもち上がり、その分だけ干渉計の動作マージンが狭
くなる。
、４、ＬＭｉ”ＩＬＭ！およびＬ Ｍ ３ ” Ｌ Ｍ
４の場合、第３図に示した動作領域３０２の底辺３０
３がもち上がり、その分だけ干渉計の動作マージンが狭
くなる。
また、第２図にＬ２として示したジョセフソン接合間の
インダクタンスも動作マージンを狭くする原因となる。
インダクタンスも動作マージンを狭くする原因となる。
これについては第１図に示すように接合を可能な限り接
近させインダクタンスを小さくする工夫がなされている
。
近させインダクタンスを小さくする工夫がなされている
。
しかし、従来のジョセフソン量子干渉計は動作マージン
を狭くする原因である接合間のインダクタンスについて
は考慮されているが、超電導ループ内のインダクタンス
の対称性については考慮されていなかった。
を狭くする原因である接合間のインダクタンスについて
は考慮されているが、超電導ループ内のインダクタンス
の対称性については考慮されていなかった。
本発明の目的は超電導ループのインダクタンスを等しく
することにより、動作マージンの広いジョセフソン量子
干渉計を提供することにある。
することにより、動作マージンの広いジョセフソン量子
干渉計を提供することにある。
ジョセフソン・デバイスにおけるインダクタンスは超電
導薄膜および眉間絶縁膜の材質および膜厚に依存する一
方、その幾何学的な形状で決まる。
導薄膜および眉間絶縁膜の材質および膜厚に依存する一
方、その幾何学的な形状で決まる。
しかし、これまでのジョセフソン量子干渉計は超電導薄
膜等の幾何学的形状については何んら考慮されていない
。
膜等の幾何学的形状については何んら考慮されていない
。
すなわち、これまでのジョセフソン量子干渉計は、ゲー
ト電流１１の給電点が超電導ループの中点に位置してい
ない０本発明者らの実験によると。
ト電流１１の給電点が超電導ループの中点に位置してい
ない０本発明者らの実験によると。
給電点が超電導ループの中点の位置にないことにより、
超電導ループのインダクタンスが非対称となり、動作マ
ージンを狭くしていることが判明した１本発明はこの新
たな知見に基づきなされたもので、ジョセフソン量子干
渉計の超電導ループの形状を工夫することによってゲー
ト電流Ｉ５の給電点から見た超電導ループのインダクタ
ンスを対称にし、干渉計の動作マージンを広くしようと
するものである。
超電導ループのインダクタンスが非対称となり、動作マ
ージンを狭くしていることが判明した１本発明はこの新
たな知見に基づきなされたもので、ジョセフソン量子干
渉計の超電導ループの形状を工夫することによってゲー
ト電流Ｉ５の給電点から見た超電導ループのインダクタ
ンスを対称にし、干渉計の動作マージンを広くしようと
するものである。
以下１本発明の詳細な説明する。第４図は本発明の一実
施例を示し、ベース電極４０１．カウンタ電極４０２．
ジョセフソン接合４０３゜４０４．４０５および４０６
で超電導ループを構成し、抵抗４０７，４０８を通した
超電導ループの一端４０９および４１０からゲート電流
を給電する構造である。カウンタ電極４０２の形状を変
形することにより、超電導ループのインダクタンスがゲ
ート電流の給電点４０９および４１０に対して対称にな
る構造となっている。したがって、干渉計のしきい値の
底辺（第３図の３０３）が下がり、動作マージンが広く
なる。
施例を示し、ベース電極４０１．カウンタ電極４０２．
ジョセフソン接合４０３゜４０４．４０５および４０６
で超電導ループを構成し、抵抗４０７，４０８を通した
超電導ループの一端４０９および４１０からゲート電流
を給電する構造である。カウンタ電極４０２の形状を変
形することにより、超電導ループのインダクタンスがゲ
ート電流の給電点４０９および４１０に対して対称にな
る構造となっている。したがって、干渉計のしきい値の
底辺（第３図の３０３）が下がり、動作マージンが広く
なる。
第５図および第６図に本発明の他の実施例を示す、第５
図の実施例によれば、ゲート−流の給電点５０１，５０
２を超電導ループの中点に設けることにより第４図で示
した干渉計と同様の効果を得ることができる。
図の実施例によれば、ゲート−流の給電点５０１，５０
２を超電導ループの中点に設けることにより第４図で示
した干渉計と同様の効果を得ることができる。
第６図の実施例は超電導ループ一つから成る干渉計であ
り、ベース電極６０１．カウンタ電極対称にできる以外
につどのような効果がある。超電導ループ一つから成る
干渉計番ヨメモリ回路として用いることが多く、干渉計
を直列に多数接続する、第６図の干渉計を用いると第７
図に示すように、干渉計７０１，７０２．および７０３
の接続に特別の接続層を必要としない、したがって集積
度を高めることに効果的である。
り、ベース電極６０１．カウンタ電極対称にできる以外
につどのような効果がある。超電導ループ一つから成る
干渉計番ヨメモリ回路として用いることが多く、干渉計
を直列に多数接続する、第６図の干渉計を用いると第７
図に示すように、干渉計７０１，７０２．および７０３
の接続に特別の接続層を必要としない、したがって集積
度を高めることに効果的である。
本発明によれば、ゲート電流の給電点から見た超電導ル
ープのインダクタンスを等しく（対称）するようにした
ので、ジョセフソン量子干渉計のしきい値の底辺を下げ
ることができ、該干渉計の動作マージンを広くすること
が可能となる。
ープのインダクタンスを等しく（対称）するようにした
ので、ジョセフソン量子干渉計のしきい値の底辺を下げ
ることができ、該干渉計の動作マージンを広くすること
が可能となる。
第１図は従来のジョセフソン量子干渉計の構造の概略図
、第２図はその等価回路を示す図、第３図はそのしきい
値特性を示す図である。第４図。 第５図、第６図は本発明の実施例セあるジョセフソン量
子干渉計の構造の概略図、第７図は第６図の干渉計を直
列に接続した場合の構造図である。 １０１．１０２，４０１，６０１・・・ベース電極、１
０３．４０２，６０２・・・カウンタ電極、１１２．１
１３，４０９，４１０，５０１゜５０２．６０５・・・
ゲート電流の給電点。 １許出願人 工業技術院長 等 々 力 連射２図 第３図 工Ｉ！：１０１Ｃ 第３図 葛 ７図
、第２図はその等価回路を示す図、第３図はそのしきい
値特性を示す図である。第４図。 第５図、第６図は本発明の実施例セあるジョセフソン量
子干渉計の構造の概略図、第７図は第６図の干渉計を直
列に接続した場合の構造図である。 １０１．１０２，４０１，６０１・・・ベース電極、１
０３．４０２，６０２・・・カウンタ電極、１１２．１
１３，４０９，４１０，５０１゜５０２．６０５・・・
ゲート電流の給電点。 １許出願人 工業技術院長 等 々 力 連射２図 第３図 工Ｉ！：１０１Ｃ 第３図 葛 ７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ベース電極とカウンタ電極とによって１つ以上の超
電導ループを構成し、該超電導ループ上に層間絶縁膜を
介してコントロール電極を設けてなるジョセフソン量子
干渉計において、電源電流の入力位置から見た前記各超
電導ループの自己および相互インダクタンスを対称にし
たことを特徴とするジョセフソン量子干渉計。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記カウンタ電極
の形状を非対称にすることにより、上記超電導ループの
自己および相互インダクタンスを対称にすることを特徴
とするジョセフソン量子干渉計。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記電源電流の入
力位置を前記各超電導ループの中心に設け、その自己お
よび相互インダクタンスを対称にすることを特徴とする
ジョセフソン量子干渉計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60070107A JPS61229376A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | ジヨセフソン量子干渉計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60070107A JPS61229376A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | ジヨセフソン量子干渉計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61229376A true JPS61229376A (ja) | 1986-10-13 |
Family
ID=13421984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60070107A Pending JPS61229376A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | ジヨセフソン量子干渉計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61229376A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5656374A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-18 | Warner Swasey Co | Grinding method for cam shaft and its grinder |
| JPS57141922A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-02 | Kyushu Daigaku | Closed magnetic flux type super conduction circuit |
| JPS5856374A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Fujitsu Ltd | ジヨセフソン論理積装置 |
-
1985
- 1985-04-04 JP JP60070107A patent/JPS61229376A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5656374A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-18 | Warner Swasey Co | Grinding method for cam shaft and its grinder |
| JPS57141922A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-02 | Kyushu Daigaku | Closed magnetic flux type super conduction circuit |
| JPS5856374A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Fujitsu Ltd | ジヨセフソン論理積装置 |
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