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JPS6328516B2 - - Google Patents
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JPS6328516B2 - - Google Patents

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JPS6328516B2
JPS6328516B2 JP56187186A JP18718681A JPS6328516B2 JP S6328516 B2 JPS6328516 B2 JP S6328516B2 JP 56187186 A JP56187186 A JP 56187186A JP 18718681 A JP18718681 A JP 18718681A JP S6328516 B2 JPS6328516 B2 JP S6328516B2
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JP
Japan
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superconducting circuit
superconductor layer
layer
grounding
superconductor
Prior art date
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Application number
JP56187186A
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English (en)
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JPS5889878A (ja
Inventor
Kenichi Kuroda
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NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/10Junction-based devices
    • H10N60/12Josephson-effect devices

Landscapes

  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、接地用超伝導体層上に層間絶縁層を
形成し、且つその層間絶縁層上に超伝導回路を構
成している超伝導回路構成部が、基板上に形成さ
れている構成を有する超伝導回路装置に関する。
従来、第1図を伴つて次に述べる超伝導回路装
置が提案されている。
すなわち、シリコン、ガラスなどで基板1上
に、鉛、鉛―インジウム―金合金、ニオブなどで
なる接地用超伝導体層2が、蒸着、スパツタリン
グなどによつて形成されている。
また、接地用超伝導体層2上に、SiO2などで
なる層間絶縁層3が、蒸着などによつて形成され
ている。
さらに、層間絶縁層3上に、超伝導回路4が構
成されている。
この場合、超伝導回路4は次に述べる構成を有
する。
すなわち、層間絶縁層3上に、鉛、鉛―インジ
ウム―金合金、鉛―ビスマス合金、ニオブなどで
なる超伝導体層5が、所要のパターンに形成され
ている。
また、超伝導体層5の少くとも遊端部の表面上
に、超伝導体層5に対する酸化処理によつてトン
ネル障壁となる薄い絶縁層6が形成されている。
さらに、層間絶縁層3上に、超伝導体層5と同
様の材料でなる超伝導体層7が、超伝導体層5と
絶縁層6を介して対向延長している態様で、所要
のパターンに形成されている。
また、層間絶縁層3上に、超伝導体層5及び7
を埋設している態様で、層間絶縁層3と同様の材
料でなる層間絶縁層8が形成されている。
さらに、層間絶縁層8上に、超伝導体層5及び
7と同様の材料でなる超伝導体層9が、超伝導体
層7が超伝導体層5と絶縁層6を介して対向延長
している部と対向延長している態様で、所要のパ
ターンに形成されている。
以上が、従来提案されている超伝導回路装置の
構成である。
このような構成を有する超伝導回路装置は、接
地用超伝導体層2と、層間絶縁層3と、超伝導回
路4とによつて構成された超伝導回路構成部10
を有し、その超伝導回路構成部10が、基板1上
に形成されている構成を有する。
この場合、超伝導回路構成部10の超伝導回路
4は、超伝導体層7が超伝導体層5に絶縁層6を
介して対向延長している部において形成されてい
るジヨセフソン接合11を有する。
そして、そのジヨセフソン接合11は、超伝導
体層7が超伝導体層5に絶縁層6を介して対向延
長している部、すなわちジヨセフソン接合11と
対向延長している超伝導体層9に、制御用電流が
流されることによつて、その超伝導体層9の周り
に発生する磁場の影響を受けて、スイツチング制
御される。
この場合、接地用超伝導体層2が、超伝導体層
9の周りに発生する磁場を、接地用超伝導体層2
と超伝導体層9との間に局在させるので、上述し
たジヨセフソン接合11のスイツチング制御を効
果的に行うことができる。
上述したように、第1図に示す従来の超伝導回
路装置によれば、接地用超伝導体層2上に、層間
絶縁層3を形成し、且つその層間絶縁層3上に超
伝導回路4を構成している超伝導回路構成部10
が、基板1上に形成されている構成を有し、そし
て、接地用超伝導体層2によつて、超伝導回路4
を構成している超伝導体層9に流される電流によ
つてその超伝導体層9の周りに発生する磁場を、
接地用超伝導体層2と超伝導体層9との間に局在
させるようにしているので、超伝導回路4が構成
しているジヨセフソン接合11を、効果的にスイ
ツチング制御させることができる。
しかしながら、接地用超伝導体層2によつて、
超伝導回路4を構成している超伝導体層9に流さ
れる電流によつてその超伝導体層9の周りに発生
する磁場を、接地用超伝導体層2と超伝導体層9
との間に局在させるようにしているため、接地用
超伝導体層2と超伝導体層9との間に、磁場の影
響を受けてはならない超伝導体層や、他のジヨセ
フソン接合などを配し得ないという制約を有して
いた。
このため、本発明者は、上述した制約を解除し
得る超伝導回路装置を提案するに到つた。
第2図は、その本発明者の提案するに到つた超
伝導回路装置の一例を示し、次に述べる構成を有
する。
すなわち、第1図で上述した、接地用超伝導体
層2上に層間絶縁層3を形成し、且つその層間絶
縁層3上に超伝導回路4を構成している超伝導回
路構成部10と同様の構成を有する超伝導回路構
成部の少くとも2つを、第1及び第2の超伝導回
路構成部10A及び10Bとして有する。なお、
第1及び第2の超伝導回路構成部10A及び10
Bにおいて、第1図との対応部分には、同一符号
にA及びBが付されている。
この場合、超伝導回路構成部10A及び10B
は、超伝導回路構成部10Aを基板1側にして、
第1図の場合と同様の基板1上に積重ねられて形
成され、また、超伝導回路構成部10A及び10
B間に、層間絶縁層3と同様の絶縁層21が介挿
されている。
以上が、本発明者により提案された超伝導回路
装置の一例構成である。
このような構成を有する超伝導回路装置によれ
ば、その超伝導回路構成部10A及び10Bのそ
れぞれが、第1図で上述した超伝導回路構成部1
0と同様の構成を有するので、超伝導回路構成部
10Aにおいて、第1図の場合と同様に、接地用
超伝導体層2Aによつて、超伝導回路4Aを構成
している超伝導体層9Aに流される電流によつて
その超伝導体層9Aの周りに発生する磁場を、接
地用超伝導体層2Aと超伝導体層9Aとの間に局
在させるので、超伝導回路4Aが構成しているジ
ヨセフソン接合11Aを、効果的にスイツチング
制御させることができる。
また、超伝導回路構成部10Bにおいても、同
様に、接地用超伝導体層2Bによつて、超伝導回
路4Bを構成している超伝導体層9Bに流される
電流によつてその超伝導体層9Bの周りに発生す
る磁場を、接地用超伝導体層2Bと超伝導体層9
Bとの間に局在させるので、超伝導回路4Bを構
成しているジヨセフソン接合11Bを、効果的に
スイツチング制御させることができる。
さらに、第1図の場合と同様に、超伝導回路構
成部10Aにおいて、接地用超伝導体層2Aと超
伝導体層9Aとの間に、磁場の影響を受けてはな
らない超伝導体層や、他のジヨセフソン接合など
を配し得ず、また、超伝導回路構成部10Bにお
いても、同様に、接地用超伝導体層2Bと超伝導
体層9Bとの間に、磁場の影響を受けてはならな
い超伝導体層や、他のジヨセフソン接合などを配
し得ない。
しかしながら、第2図に示す超伝導回路装置の
場合、第1図で上述した超伝導回路構成部10と
同様の超伝導回路構成部10A及び10Bが、基
板1上に積重ねられて形成されているので、基板
1の面積を、第1図の場合の1/2程度まで小とし
ても、第1図の場合と同様の機能を得ることがで
きる。
また、超伝導回路構成部10A及び10Bをそ
れぞれ構成している接地用超伝導体層2A及び2
Bは、当然ながら、反磁性を呈するものである
が、このような反磁性を呈する接地用超伝導体層
2Bが、超伝導回路構成部10A及び10B間に
介挿されている構成を有するので、超伝導回路構
成部10A及び10Bが、接地用超伝導体層2B
によつて、磁気的に互に分離されている状態で動
作する。
このため、第2図に示す超伝導回路装置によれ
ば、第1図で上述した従来の超伝導回路装置で得
られると同様の機能を、第1図で上述した従来の
超伝導回路装置に比し、格段的に小面積化して得
ることができる。
しかしながら、第2図に示す超伝導回路装置の
場合、超伝導回路構成部10Aの超伝導体層9A
に流れる電流によつてその超伝導体層9Aの周り
に発生する磁場が、超伝導回路構成部10Bの接
地用超伝導体層2Bに達するため、超伝導回路構
成部10Bの接地用超伝導体層2Bが、超伝導回
路構成部10Aの接地用超伝導体層として、超伝
導回路構成部10Aの接地用超伝導体層2Aと同
様の作用を行う。すなわち、超伝導回路構成部1
0Bの接地用超伝導体層2Bが、超伝導回路構成
部10Aの超伝導体層9Aに流される電流によつ
てその超伝導体層9Aの周りに発生する磁場を、
超伝導回路構成部10Bの接地用超伝導体層2B
と超伝導回路構成部10Aの超伝導体層9Aとの
間にも局在させるように作用する。このため、超
伝導回路構成部10Aの超伝導体層9Aに流され
る電流によつてその超伝導体層9Aの周りに発生
する磁場によつて、超伝導回路構成部10Aが所
期の特性で作動しないおそれがある、という欠点
を有する。このことは、超伝導回路構成部10A
及び10B間の間隔が小さくなればなおさらであ
る。
よつて、本発明は、第2図に示す本発明者の提
案した超伝導回路装置を基礎とするが、その超伝
導回路装置の上述した欠点のない、新規な超伝導
回路装置を提案せんとするもので、以下述べると
ころから明らかとなるであろう。
第3図は、本発明による超伝導回路装置の一例
を示す。
第3図において、第2図との対応部分には同一
符号を付し、詳細説明は省略する。
第3図に示す本発明による超伝導回路装置は、
第2図で上述した超伝導回路装置の構成におい
て、超伝導回路構成部10A及び10B間に、絶
縁層21と超伝導回路構成部10Bを構成してい
る接地用超伝導体層2Bとの間に介挿されている
態様で、パーマロイ、ミユーメタルなどの高透磁
率を有する材料でなる磁性層22が介挿されてい
ることを除いて、第2図の場合と同様の構成を有
する。
以上が、本発明による超伝導回路装置の一例の
構成である。
このような構成を有する本発明による超伝導回
路装置によれば、それが、第2図で上述した構成
において、その超伝導回路構成部10A及び10
B間に、高透磁率を有する磁性層22が介挿され
ていることを除いて、第2図の場合と同様の構成
を有するので、詳細説明は省略するが、第2図の
場合と同様の優れた特徴を有する。
しかしながら、第3図に示す本発明による超伝
導回路装置の場合、超伝導回路構成部10A及び
10B間に高透磁率を有する磁性層22が介挿さ
れているので、超伝導回路構成部10Aの超伝導
体層9Aと、超伝導回路構成部10Bの接地用超
伝導体層2Bとの間の間隔が、第2図の場合に比
し格段的に小であつても、超伝導回路構成部10
Aの超伝導体層9Aの周りに発生する磁場の超伝
導回路構成部10B側への拡がりが、高透磁率を
有する磁性層22内に留められるので、その磁場
が超伝導回路構成部10Bを構成している接地用
超伝導体層2Bに達しない。
このため、超伝導回路構成部10Bの接地用超
伝導体層2Bが、超伝導回路構成部10Aの接地
用超伝導体層として、接地用超伝導体層2Aと同
様の作用を行うことがない。よつて、超伝導回路
構成部10Aの超伝導体層9Aと、超伝導回路構
成部10Bの接地用超伝導体層2Bとの間の間隔
が小であつても、超伝導回路構成部10Aが、所
期の特性で作動する。
なお、上述においては、本発明の一例を示した
に留まり、第3図で上述した構成において、その
超伝導回路構成部10Bを、その接地用超伝導体
層2Bが超伝導回路構成部10A側とは反対側に
ある、という構成にすることもでき、また、超伝
導回路構成部10A及び10Bの何れか一方が、
超伝導体層を有するとしてもジヨセフソン接合を
有していない構成とすることもできる。
また、上述においては、ジヨセフソン接合が、
いわゆるトンネル接合・直線型であるとして、図
示説明したものであるが、ジヨセフソン接合をい
わゆるトンネル接合・直交型とすることもでき、
さらには、ブリツジ型とすることもでき、その
他、本発明の精神を脱することなしに、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、従来の超伝導回路装置を示す略線的
断面図である。第2図は、本発明の基礎となる超
伝導回路装置の一例を示す略線的断面図である。
第3図は、本発明による超伝導回路装置の一例を
示す略線的断面図である。 1……基板、2A,2B……接地用超伝導体
層、3A,3B……層間絶縁層、4A,4B……
超伝導回路、5A,5B,7A,7B,9A,9
B……超伝導体層、10A,10B……超伝導回
路構成部、11A,11B……ジヨセフソン接
合、21……絶縁層、22……磁性層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 接地用超伝導体層上に層間絶縁層を形成し、
    且つその層間絶縁層上に超伝導回路を構成してい
    る超伝導回路構成部の少くとも2つを、第1及び
    第2の超伝導回路構成部として有し、 上記第1及び第2の超伝導回路構成部が、基板
    上に積重ねられて形成され、 上記第1及び第2の超伝導回路構成部間に、高
    透磁率を有する磁性層が介挿されていることを特
    徴とする超伝導回路装置。
JP56187186A 1981-11-21 1981-11-21 超伝導回路装置 Granted JPS5889878A (ja)

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JP56187186A JPS5889878A (ja) 1981-11-21 1981-11-21 超伝導回路装置

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JP56187186A JPS5889878A (ja) 1981-11-21 1981-11-21 超伝導回路装置

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JPH0719920B2 (ja) * 1986-11-14 1995-03-06 富士通株式会社 磁界結合型ジヨセフソン集積回路
JP4977328B2 (ja) * 2005-03-28 2012-07-18 日本電気株式会社 超伝導ランダムアクセスメモリおよびその製造方法

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