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JPH0642317B2 - Superconducting memory - Google Patents
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JPH0642317B2 - Superconducting memory - Google Patents

Superconducting memory

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Publication number
JPH0642317B2
JPH0642317B2 JP60262513A JP26251385A JPH0642317B2 JP H0642317 B2 JPH0642317 B2 JP H0642317B2 JP 60262513 A JP60262513 A JP 60262513A JP 26251385 A JP26251385 A JP 26251385A JP H0642317 B2 JPH0642317 B2 JP H0642317B2
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JP
Japan
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abrikosov
magnetic flux
superconductor layer
magnetic field
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JP60262513A
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一紀 宮原
昌志 向田
幸司 宝川
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NTT Inc
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • H10N60/12Josephson-effect devices

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  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報をアブリコソフ磁束量子の形で超伝導体
内に記憶する超伝導記憶装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a superconducting memory device for storing information in the superconductor in the form of Abrikosov magnetic flux quanta.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

アブリコソフ磁束量子を記憶情報として用いた装置は、
特公昭60-34194号公報やアプライドフィジックスレター
誌(Applied Physics Letters,Vol.39 NO.12 Desember 1
981,pp.992〜993)に既に開示されている。
A device that uses Abrikosov flux quanta as memory information is
Japanese Patent Publication No. 60-34194 and Applied Physics Letters, Vol.39 NO.12 Desember 1
981, pp. 992-993).

第7図はアブリコソフ磁束量子記憶装置の従来例のひと
つを示す概略斜視図である。アブリコソフ磁束量子を保
持するための膜厚の薄い超伝導体膜51と、超伝導体膜
51の一部を下部電極とし超伝導体膜52を上部電極と
する磁束量子検出用ジョセフソン接合53と、超伝導体
層51の端55近くに設けられた磁束量子書込線54
と、超伝導体膜51の端55を除く周辺を囲む超伝導体
膜51よりも膜厚の厚い超伝導体膜51′とで構成され
ている。なお、Bは超伝導体膜51内に保持されている
アブリコソフ磁束量子を概念的に表しているものであ
る。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing one of the conventional examples of the Abrikosov magnetic flux quantum memory device. A thin superconductor film 51 for holding Abrikosov magnetic flux quanta, and a Josephson junction 53 for magnetic flux quantum detection, in which a part of the superconductor film 51 is a lower electrode and the superconductor film 52 is an upper electrode. , The magnetic flux quantum write line 54 provided near the end 55 of the superconductor layer 51.
And a superconductor film 51 'that is thicker than the superconductor film 51 surrounding the periphery except the end 55 of the superconductor film 51. Note that B conceptually represents the Abrikosov magnetic flux quantum retained in the superconductor film 51.

このアブリコソフ磁束量子記憶装置は、超伝導体膜51
内に保持されているアブリコソフ磁束量子の有無を記憶
状態の「1」「0」に対応させている。すなわち、超伝
導体膜51内にアブリコソフ磁束量子が保持されると、
その磁束量子がジョセフソン接合53に影響を与えてジ
ョセフソン接合53における閾値電流を低下させること
を利用しており、閾値電流の変化を記憶状態の「1」
「0」に対応させているのである。
This Abrikosov magnetic flux quantum memory device has a superconductor film 51.
The presence / absence of the Abrikosov magnetic flux quanta held therein is associated with "1" and "0" in the memory state. That is, when the Abrikosov magnetic flux quantum is retained in the superconductor film 51,
The fact that the magnetic flux quantum influences the Josephson junction 53 to reduce the threshold current in the Josephson junction 53 is used, and the change in the threshold current is changed to "1" in the memory state.
It corresponds to "0".

情報の読み出しは、適当な値のバイアス電流をジョセフ
ソン接合53に与えることにより行う。すなわち、アブ
リコソフ磁束量子が超伝導体膜51内に保持された場合
の閾値電流と保持されていない場合のそれとの間の値を
持つバイアス電流をジョセフソン接合53に与えると、
アブリコソフ磁束量子が保持されていればジョセフソン
接合53に電圧が発生(有電圧状態)し、保持されてい
なければ電圧は零(零電圧状態)となるのである。
Information is read by applying a bias current having an appropriate value to the Josephson junction 53. That is, when a bias current having a value between the threshold current when the Abrikosov magnetic flux quantum is held in the superconductor film 51 and the threshold current when the Abrikosov magnetic flux quantum is not held is given to the Josephson junction 53,
If the Abrikosov magnetic flux quantum is held, a voltage is generated in the Josephson junction 53 (voltage state), and if not held, the voltage becomes zero (zero voltage state).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、この従来のアブリコソフ磁束量子記憶装置
は、書き込みに非常に大きな問題点をもっていた。
However, this conventional Abrikosov magnetic flux quantum storage device has a very serious problem in writing.

記憶状態「1」の書き込みは、書込線54に所定の方向
の電流を流して磁界を発生させ、超伝導体膜51に端5
5から所定の向き(たとえば、上向き)のアブリコソフ
磁束量子を内部発生させることにより達成する。一方、
記憶状態「0」の書き込みは、そのときの記憶状態に応
じて異なる手順を用いて行わなければならない。すなわ
ち、書込前の記憶状態が「1」であれば、書込線54に
逆向きの電流を流して下向きの磁束量子を超伝導体膜5
1に内部発生させ、上向きの磁束量子と対消滅させるこ
とによってアブリコソフ磁束量子数を零にする。また、
記憶状態が「0」であれば書込線54に何等電流を流さ
ないことによりそのままの状態を維持し、実質的に
「0」書き込みとする。
To write the memory state “1”, a current is applied to the write line 54 in a predetermined direction to generate a magnetic field, and the superconductor film 51 has an end 5 at the end 5.
This is achieved by internally generating Abrikosov flux quanta from 5 in a predetermined direction (for example, upward). on the other hand,
Writing of the storage state “0” must be performed using a different procedure depending on the storage state at that time. That is, if the storage state before writing is “1”, a reverse current is applied to the write line 54 to cause downward flux quanta to be generated in the superconductor film 5.
Abrikosov magnetic flux quantum number is made zero by internally generating 1 and annihilating the upward magnetic flux quantum. Also,
If the memory state is "0", no current is passed through the write line 54 to maintain the state as it is, and "0" is written.

このように、従来のアブリコソフ磁束量子記憶装置で
は、書き込み前にそのつど必ず記憶状態を読み出す必要
があり、書き込みのアクセス時間を無用に長くし、この
記憶セルを用いて計算機を構成するとマシンサイクル時
間が長くなるという問題点があった。
As described above, in the conventional Abrikosov magnetic flux quantum storage device, it is necessary to read the storage state each time before writing, and if the access time for writing is unnecessarily lengthened and a computer is configured using this storage cell, the machine cycle time There was a problem that it becomes longer.

また、記憶状態「1」から「0」書き込みを行う場合
に、磁束量子を正確に対消滅させることは非常に困難で
ある。対消滅が不十分であれば上向きのアブリコソフ磁
束量子が一部残留してしまい、対消滅を過剰に行えば下
向きのアブリコソフ磁束量子が保持されてしまう。した
がって、アブリコソフ磁束量子を過不足なく対消滅させ
る必要性から書込動作マージンが非常に狭くなり、安定
動作が困難であった。また、書込動作を繰り返し行うう
ちに、完全対消滅し損なった残留アブリコソフ磁束量子
が徐々に蓄積していき、誤動作を生じるに至るという問
題点があった。
In addition, when writing "0" from the memory state "1", it is very difficult to exactly eliminate the pair of magnetic flux quanta. If the pair annihilation is insufficient, a part of the upward Abrikosov magnetic flux quantum remains, and if the pair annihilation is excessively performed, the downward Abrikosov magnetic flux quantum is retained. Therefore, the write operation margin is extremely narrowed due to the necessity of annihilating the Abrikosov magnetic flux quanta without excess or deficiency, and stable operation is difficult. In addition, there is a problem in that residual Abrikosov magnetic flux quanta, which have not been completely pair-annihilated, gradually accumulate during repeated write operations, resulting in malfunction.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の超伝導記憶装置は上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、磁場が印加されることによってアブリコソ
フ磁束量子を内部発生しそのアブリコソフ磁束量子を前
記磁場を取り除いた状態でも自己保持する超伝導体層を
有する情報記憶手段と、情報に対応している電流が通電
されることによって前記情報記憶手段の超伝導体層に与
える磁場を発生する超伝導体層を有する情報書込手段
と、前記情報記憶手段の超伝導体層に自己保持されてい
るアブリコソフ磁束量子のつくる磁場に感応する少なく
ともひとつ以上のジョセフソン接合素子および前記アブ
リコソフ接合量子による磁場のうちジョセフソン接合素
子のトンネル障壁層に侵入する磁場成分と平行な磁場成
分を有する磁場を発生する制御線を有する情報読出手段
とからなる記憶セルを複数個配列して記憶セルアレイを
構成し、情報書込手段の超伝導体層は、記憶セルアレイ
中から記憶セルを選択して書き込みを行うための書込ビ
ット電流が供給される第1の超伝導体層と、書込ワード
電流が供給される第2の超伝導体層とからなるものであ
る。
The superconducting memory device of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to generate an Abrikosov magnetic flux quantum internally by applying a magnetic field, and to hold the Abrikosov magnetic flux quantum by itself even when the magnetic field is removed. An information storage means having a conductor layer, and an information writing means having a superconductor layer for generating a magnetic field applied to the superconductor layer of the information storage means when a current corresponding to information is applied, At least one Josephson junction element sensitive to the magnetic field created by the Abrikosov flux quantum self-held in the superconducting layer of the information storage means, and the tunnel barrier layer of the Josephson junction element of the magnetic field by the Abrikosov junction quantum. A memory cell comprising an information reading means having a control line for generating a magnetic field having a magnetic field component parallel to the penetrating magnetic field component. A plurality of memory cells are arranged to form a memory cell array, and the superconductor layer of the information writing means is supplied with a write bit current for selecting a memory cell from the memory cell array and performing writing. It comprises a body layer and a second superconductor layer to which a write word current is supplied.

〔作用〕[Action]

情報書込手段を構成する第1および第2の超伝導体層に
互いに同じ向きの電流を与えることにより情報記憶手段
にアブリコソフ磁束量個が内部発生して保持される。こ
のとき、第1および第2の超伝導体層に与える電流の向
きによって情報手段の超伝導体層に記憶情報の「0」ま
たは「1」に対応する上向きまたは下向きのアブリコソ
フ磁束量子が選択的に保持される。そして、制御線に制
御電流Icsを与えると共にジョセフソン接合素子にバ
イアス電流Isを与えると、アブリコソフ磁束量子の向
きに対応してジョセフソン接合素子が有電圧状態または
零電圧状態のいずれかとなる。
By supplying electric currents in the same direction to the first and second superconductor layers forming the information writing means, a number of Abrikosov magnetic fluxes are internally generated and held in the information storage means. At this time, depending on the direction of the current applied to the first and second superconducting layers, the upward or downward Abrikosov magnetic flux quanta corresponding to "0" or "1" of stored information is selectively applied to the superconducting layer of the information means. Held in. Then, when the control current Ics is applied to the control line and the bias current Is is applied to the Josephson junction element, the Josephson junction element becomes either in the voltage state or the zero voltage state depending on the direction of the Abrikosov magnetic flux quantum.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例と共に本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

第1図は本発明の一実施例を示す平面図であり、第2図
はそのA−A′断面図である。情報記憶手段1は、磁場
が印加されることによってアブリコソフ磁束量子αを内
部発生し、そのアブリコソフ磁束量子を該磁場が除去さ
れた後も自己保持する超伝導体層2を情報記憶要素とし
て有する。超伝導体層2は例えば方形または長方形に形
成されており、相対する一対の辺をそれぞれ3aおよび
3bとし、また、相対する他の一対の辺をそれぞれ3c
および3dとするとき、辺3aおよび3bの辺3c側か
らそれと一体にそれぞれ外方にストライプ状の超伝導体
層4aおよび4bを延長させている。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA '. The information storage means 1 has, as an information storage element, a superconductor layer 2 which internally generates the Abrikosov magnetic flux quantum α when a magnetic field is applied and holds the Abrikosov magnetic flux quantum by itself even after the magnetic field is removed. The superconductor layer 2 is formed, for example, in a rectangular shape or a rectangular shape, and the pair of opposing sides are 3a and 3b, and the other pair of opposing sides are 3c.
And 3d, the stripe-shaped superconductor layers 4a and 4b are extended outward from the side 3c of the sides 3a and 3b and integrally therewith.

情報書込手段11は、電流が通電されることによって、
情報記憶手段1の超伝導体層2に与える磁場を発生する
ストライプ状の第1の超伝導体層13および第2の超伝
導体層12を情報書込用要素として有する。この場合、
超伝導体層12および13は情報記憶手段1の超伝導体
層2と並置するために、超伝導体層2の辺3cに沿って
延長している。また、第1図のA−A′断面を示してい
る第2図においては、超伝導体層12および13は同一
平面上にあるが、第1図には超伝導体層12および13
が交差する所も示されている。そして、超伝導体層12
および13には後述するように独立した書込電流を流す
必要がある。したがって、第1図、第2図では図示して
いないが、超伝導体層12および13が交差する所では
これらに段差を設け、これらの間に絶縁体層を挟むこと
で電気的に分離している。
The information writing means 11 is supplied with a current,
It has stripe-shaped first superconductor layer 13 and second superconductor layer 12 that generate a magnetic field applied to superconductor layer 2 of information storage means 1 as information writing elements. in this case,
The superconductor layers 12 and 13 are extended along the side 3c of the superconductor layer 2 so as to be juxtaposed with the superconductor layer 2 of the information storage means 1. Further, in FIG. 2 showing the AA ′ cross section of FIG. 1, the superconductor layers 12 and 13 are on the same plane, but in FIG. 1, the superconductor layers 12 and 13 are shown.
The intersections of are also shown. And the superconductor layer 12
It is necessary to supply independent write currents to and 13 as described later. Therefore, although not shown in FIGS. 1 and 2, a step is formed at the intersection of the superconductor layers 12 and 13, and an insulating layer is sandwiched between them to electrically separate the layers. ing.

情報読出手段21は、情報記憶手段1の超伝導体層2が
自己保持しているアブリコソフ磁束量子に感応するジョ
セフソン接合素子22およびこのジョセフソン接合素子
22に所定の磁界を与える制御線34を情報読出用要素
とし有する。ジョセフソン接合素子22は、下部電極と
しての超伝導体層32と上部電極としての超伝導体層2
6との間にトンネル障壁層25を介在させることによっ
て構成されている。すなわち、情報記憶手段1の超伝導
体層2上に絶縁層31を介して超伝導体層32が下部電
極として形成され、超伝導体層32上に窓23が穿設さ
れた絶縁層24が形成され、超伝導体層32の窓23に
臨む領域に例えば超伝導体層32の材料の酸化物でなる
トンネル障壁層25が形成され、さらに、絶縁層24上
に窓23を覆うように超伝導体層26が上部電極として
形成されている。制御線34はストライプ状の超伝導体
層からなり、トンネル障壁層25の上方を横切るよう
に、超伝導体層26上に絶縁層33を介して形成されて
いる。ジョセフソン接合素子22は、第2図の矢印で示
すようなアブリコソフ磁束量子αによる磁場のうちトン
ネル障壁層25に平行な磁場成分、すなわち第2図の左
右方向からトンネル障壁層25に侵入する磁場成分を感
知してアブリコソフ磁束量子αの向きを検出する。この
ため、制御34は、トンネル障壁層25においてアブリ
コソフ磁束量子αによる感知磁場成分と平行な磁場成分
を有する磁場を発生するようになっている。なお、T1
〜T10は本装置を1個の記憶セルとしてみた場合の各
端子を示している。
The information reading means 21 includes a Josephson junction element 22 sensitive to the Abrikosov magnetic flux quantum held by the superconductor layer 2 of the information storage means 1 and a control line 34 for applying a predetermined magnetic field to the Josephson junction element 22. It has as an element for reading information. The Josephson junction element 22 includes a superconductor layer 32 as a lower electrode and a superconductor layer 2 as an upper electrode.
6, and a tunnel barrier layer 25 is interposed between the two. That is, the superconductor layer 32 is formed as a lower electrode on the superconductor layer 2 of the information storage means 1 via the insulating layer 31, and the insulating layer 24 having the window 23 formed on the superconductor layer 32 is formed. A tunnel barrier layer 25 made of, for example, an oxide of the material of the superconductor layer 32 is formed in a region of the superconductor layer 32 that faces the window 23, and a tunnel barrier layer 25 is formed on the insulating layer 24 so as to cover the window 23. The conductor layer 26 is formed as an upper electrode. The control line 34 is composed of a stripe-shaped superconductor layer, and is formed on the superconductor layer 26 via the insulating layer 33 so as to cross over the tunnel barrier layer 25. The Josephson junction element 22 has a magnetic field component parallel to the tunnel barrier layer 25 in the magnetic field by the Abrikosov magnetic flux quantum α as shown by the arrow in FIG. 2, that is, a magnetic field penetrating into the tunnel barrier layer 25 from the left and right direction in FIG. The component is sensed to detect the direction of the Abrikosov magnetic flux quantum α. Therefore, the control 34 is configured to generate a magnetic field having a magnetic field component parallel to the sensing magnetic field component by the Abrikosov magnetic flux quantum α in the tunnel barrier layer 25. Note that T1
T10 indicate each terminal when this device is regarded as one memory cell.

つぎに、本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

情報の「1」に対応する電流IAおよびIBをそれぞれ
情報書込手段11の超伝導体層12および13に第1方
向に流すと、これに応じて超伝導体層12および13か
ら情報「1」に対応する磁場が発生し、その磁場が情報
記憶手段1の超伝導体層2に印加される。このため、情
報記憶手段1の超伝導体層2の辺3c部に情報「1」に
対応するアブリコソフ磁束量子αが第1の向き(上向き
「↑」)に内部発生する。そして、磁場の印加を続ける
と、アブリコソフ磁束量子が辺3c部において次々と発
生し、先に内部発生したアブリコソフ磁束量子を互いに
働く斥力により情報読出手段21側に押し込んでゆく。
When the electric currents IA and IB corresponding to the information "1" are made to flow through the superconductor layers 12 and 13 of the information writing means 11 in the first direction, the information "1" is accordingly transmitted from the superconductor layers 12 and 13. A magnetic field corresponding to “” is generated, and the magnetic field is applied to the superconductor layer 2 of the information storage means 1. Therefore, the Abrikosov magnetic flux quantum α corresponding to the information “1” is internally generated in the first direction (upward “↑”) on the side 3c of the superconductor layer 2 of the information storage means 1. Then, when the application of the magnetic field is continued, the Abrikosov magnetic flux quanta are generated one after another at the side 3c, and the Abrikosov magnetic flux quanta internally generated earlier are pushed into the information reading means 21 side by the repulsive force acting on each other.

なお、このとき、情報記憶手段1の超伝導体層2に、電
流IDを超伝導体層4b側から超伝導体層4a側に向か
って(第2の方向)に流すと、情報記憶手段1の超伝導
体層2の辺3c部に保持されているアブリコソフ磁束量
子が電流IDとのローレンツ相互作用により力を受け
て、情報読出手段21側に速やかに移動するので、書込
時間の短縮を図ることができる。
At this time, when the current ID is passed through the superconductor layer 2 of the information storage means 1 from the superconductor layer 4b side toward the superconductor layer 4a side (second direction), the information storage means 1 Since the Abrikosov magnetic flux quantum held on the side 3c of the superconductor layer 2 is subjected to the force due to the Lorentz interaction with the current ID and quickly moves to the information reading means 21 side, the writing time can be shortened. Can be planned.

情報読出手段21側に移動してきたアブリコソフ磁束量
子はジョセフソン接合素子22の下部電極である比較的
厚い超伝導体層32の存在によりそれ以上の移動が妨げ
られる。このようにして、情報記憶手段1にアブリコソ
フ磁束量子が侵入していき、ある程度以上のアブリコソ
フ磁束量子が侵入してしまうと、こんどはアブリコソフ
磁束量子の互いの斥力により侵入が困難となり飽和状態
となる。このアブリコソフ磁束量子は、電流IA、IE
およびIDが除かれたときには、超伝導体層2のピン止
め力(アブリコソフ磁束量子を捕獲する力)により自己
保持される。
The presence of the relatively thick superconductor layer 32, which is the lower electrode of the Josephson junction element 22, prevents further movement of the Abrikosov magnetic flux quantum that has moved to the information reading means 21 side. In this way, if the Abrikosov magnetic flux quanta intrude into the information storage means 1 and a certain amount or more of the Abrikosov magnetic flux quanta invade, the repulsive force of the Abrikosov magnetic flux quanta makes it difficult to invade them, and the saturated state occurs. . This Abrikosov magnetic flux quantum is the current IA, IE
And when ID is removed, it is self-held by the pinning force of the superconductor layer 2 (the force that captures the Abrikosov magnetic flux quantum).

つぎに、情報の「0」に対応する電流IBおよびIFを
情報書込手段11の超伝導体層12および13に上述し
た電流IAおよびIEとは逆の第2の方向に流すと、超
伝導体層12および13から上述の情報「1」に対応す
る磁場とは逆向きの磁場が発生し、この磁場によって情
報記憶手段1の超伝導体層2に、情報「0」に対応する
アブリコソフ磁束量子が情報「1」に対応するアブリコ
ソフ磁束量子とは逆の第2の向き(下向き「↓」)に内
部発生する。この内部発生した情報「0」に対応するア
ブリコソフ磁束量子は前述した上向きのアブリコソフ磁
束量子と同様に侵入していき、既に自己保持されている
情報「1」に対応する上向きのアブリコソフ磁束量子と
結合して対消滅する。そしてさらに、情報「0」に対応
するアブリコソフ磁束量子が侵入することによって最終
的には情報「0」に対応するアブリコソフ磁束量子のみ
が情報記憶手段1の超伝導体層2に残留し保持される。
これが情報「0」の保持状態である。この情報「0」の
書き込みにおいて、情報記憶手段1の超伝導体層2に電
流ICを超伝導体層4a側から超伝導体層4b側に向か
って第1の方向に流すことにより、情報「1」書き込み
の場合と同様にローレンツ相互作用によってアブリコソ
フ磁束量子を辺3c側からジョセフソン接合素子22側
に速やかに移動させることができる。
Next, when the currents IB and IF corresponding to the information "0" are passed through the superconductor layers 12 and 13 of the information writing means 11 in the second direction opposite to the above-mentioned currents IA and IE, the superconductivity is increased. A magnetic field in the direction opposite to the magnetic field corresponding to the above-mentioned information "1" is generated from the body layers 12 and 13, and this magnetic field causes the Abrikosov magnetic flux corresponding to the information "0" in the superconductor layer 2 of the information storage means 1. The quantum is internally generated in the second direction (downward “↓”) opposite to the Abrikosov magnetic flux quantum corresponding to the information “1”. The Abrikosov magnetic flux quantum corresponding to the internally generated information "0" enters like the above-mentioned upward Abrikosov magnetic flux quantum, and is coupled with the upward Abrikosov magnetic flux quantum corresponding to the information "1" that is already self-held. Then disappears. Further, the Abrikosov magnetic flux quanta corresponding to the information "0" penetrates, and finally only the Abrikosov magnetic flux quanta corresponding to the information "0" remains and is retained in the superconductor layer 2 of the information storage means 1. .
This is the holding state of the information “0”. In writing this information "0", a current IC is caused to flow in the first direction from the superconductor layer 4a side to the superconductor layer 4b side in the superconductor layer 2 of the information storage means 1, whereby the information " As in the case of "1" writing, the Abrikosov magnetic flux quantum can be quickly moved from the side 3c side to the Josephson junction element 22 side by Lorentz interaction.

なお、情報の書込にあたって2本の超伝導体層12およ
び13の双方に電流を流すのは、本装置を1つの記憶セ
ルとして平面的に複数個配列した記憶セルアレイでの選
択的書込を達成するためであり、詳しくは読出動作の説
明の後に述べる。
In addition, when writing information, a current is passed through both of the two superconductor layers 12 and 13 in order to selectively write data in a memory cell array in which a plurality of the present device is arranged in a plane as one memory cell. This will be achieved, which will be described in detail after the description of the read operation.

つぎに、情報の読み出しについて説明する。記憶状態の
検出は、制御電流Icsを情報読出手段21の超伝導体
層34に流すと共に、所定のバイアス領域Isを情報読
出手段21のジョセフソン接合素子22に超伝導体層2
6とトンネル障壁層25と超伝導体層32を通じて流す
ことにより行う。第3図はジョセフソン接合素子22の
閾値特性を示す図であり、横軸は制御線34に流す制御
電流値、縦横はジョセフソン接合素子22に流すバイア
ス電流値である。同図において、破線7はアブリコソフ
磁束量子が情報記憶手段1に保持されていないときの閾
値特性曲線、実線8は「0」状態に相当するアブリコソ
フ磁束量子が保持されているときの閾値特性曲線、実線
9は「1」状態に相当するアブリコソフ磁束量子が保持
されているときの閾値特性曲線である。このように、記
憶状態によって閾値特性が横軸に沿って遷移するのは、
情報記憶手段1の超伝導体層2に保持されたアブリコソ
フ磁束量子が作る磁界の影響によるものである。
Next, reading of information will be described. To detect the memory state, the control current Ics is passed through the superconductor layer 34 of the information reading means 21, and the predetermined bias region Is is applied to the Josephson junction element 22 of the information reading means 21.
6 through the tunnel barrier layer 25 and the superconductor layer 32. FIG. 3 is a diagram showing the threshold characteristics of the Josephson junction element 22, where the horizontal axis represents the control current value flowing in the control line 34 and the vertical and horizontal axes represent the bias current value flowing in the Josephson junction element 22. In the figure, a broken line 7 is a threshold characteristic curve when the Abrikosov magnetic flux quantum is not held in the information storage means 1, and a solid line 8 is a threshold characteristic curve when the Abrikosov magnetic flux quantum corresponding to the "0" state is held. A solid line 9 is a threshold characteristic curve when the Abrikosov magnetic flux quantum corresponding to the “1” state is held. In this way, the threshold characteristic changes along the horizontal axis depending on the memory state.
This is due to the influence of the magnetic field created by the Abrikosov magnetic flux quantum held in the superconductor layer 2 of the information storage means 1.

いま、ジョセフソン接合素子22にバイアス電流Isを
流すと共に、制御線34に第1の方向に制御電流Ics
を流すことによって動作点をAの位置に移動させること
ができる。同図から、「0」状態であれば動作点Aが閾
値特性曲線8の内側にあるためジョセフソン接合素子2
2は零電圧状態が維持され、「1」状態であれば動作点
Aは閾値特性曲線9の外側に出てしまうことから有電圧
状態に転移することが判る。この現象は、「0」状態の
ときには下向きのアブリコソフ磁束量子が作る磁界と制
御電流Icsが作る磁界とがトンネル障壁層25部にお
いて互いに打ち消しあい、「1」状態にあるときには上
向きのアブリコソフ磁束量子の磁界と制御電流Icsの
磁界とが相互に加わることにより生じる。このような作
用によって、所定のバイアス電流Isと制御電流Ics
とを同時に流したときのジョセフソン接合素子22の電
圧状態により記憶状態が「1」であるか「0」であるか
を読み出すことができる。
Now, the bias current Is is passed through the Josephson junction element 22, and the control current Ics is applied to the control line 34 in the first direction.
The operating point can be moved to the position A by flowing. From the figure, in the “0” state, the operating point A is inside the threshold characteristic curve 8, so the Josephson junction device 2
It can be seen that the state 2 is maintained in the zero voltage state, and if the state is “1”, the operating point A goes out of the threshold characteristic curve 9, so that the state shifts to the voltage state. This phenomenon occurs when the magnetic field created by the downward Abrikosov flux quanta and the magnetic field created by the control current Ics cancel each other in the tunnel barrier layer 25 in the "0" state, and when in the "1" state, It is caused by mutual application of the magnetic field and the magnetic field of the control current Ics. By such an action, the predetermined bias current Is and control current Ics
It is possible to read out whether the storage state is "1" or "0" according to the voltage state of the Josephson junction element 22 when and are simultaneously passed.

つぎに、本装置を1つの記憶セルとした記憶セルアレイ
における選択的書込について説明する。
Next, selective writing in the memory cell array in which the present device is used as one memory cell will be described.

第4図は第3図に示すジョセフソン接合素子22の閾値
特性の遷移量と書込電流との関係を示す書込特性図であ
り、横軸に書込電流値、縦軸に遷移量をとっている。こ
のように、ジョセフソン接合素子22の閾値特性の遷移
量は書込電流に対して原点対称の急峻な立ち上がり特性
と飽和特性を示す。急峻な立ち上がりは、ある値以下の
書込電流ではアブリコソフ磁束量子が情報記憶手段1の
超伝導体層2に内部発生することができず、その電流値
を越えると今度は多数のアブリコソフ磁束量子が内部発
生して集団で侵入するという現象に基づいて生じる。ま
た、飽和特性は、ある程度以上のアブリコソフ磁束量子
が侵入してしてしまうとアブリコソフ磁束量子相互の斥
力のために書込電流をある値以上に増加しても侵入し難
くなるために生じる。
FIG. 4 is a write characteristic diagram showing the relationship between the transition amount of the threshold characteristic of the Josephson junction device 22 shown in FIG. 3 and the write current. The horizontal axis represents the write current value and the vertical axis represents the transition amount. I am taking it. As described above, the transition amount of the threshold characteristic of the Josephson junction element 22 exhibits a steep rise characteristic and a saturation characteristic symmetrical with respect to the write current with respect to the origin. The steep rise cannot generate Abrikosov magnetic flux quanta in the superconductor layer 2 of the information storage means 1 at a write current below a certain value, and when the current value is exceeded, a large number of Abrikosov magnetic flux quanta are generated. It occurs based on the phenomenon of internal generation and invasion by a group. Further, the saturation characteristic occurs when the Abrikosov magnetic flux quanta intrude to a certain extent or more and the repulsive force between the Abrikosov magnetic flux quanta makes it difficult to invade even if the write current is increased to a certain value or more.

そこで、例えば情報「1」の書込において、情報書込手
段11の超伝導体層12および13にそれぞれ与える書
込電流IW1を、アブリコソフ磁束量子を内部発生させる
ことができない値IW1H以下であって、その2倍がアブ
リコソフ磁束量子を飽和させるに十分な値IW1F以上と
なるような値に設定すれば、超伝導体層12または13
のいずれか一方の電流では情報「1」を記憶できず、双
方に電流IW1を流したときに初めてアブリコソフ磁束量
子が侵入し情報「1」が記憶されるようにすることがで
きる。また、情報「0」の書込も書込電流の方向を逆に
することによって同様に行うことができる。
Therefore, for example, when writing information "1", the write current I W1 applied to the superconductor layers 12 and 13 of the information writing means 11 is set to a value I W1H or less at which the Abrikosov magnetic flux quantum cannot be internally generated. If it is set to a value such that twice the value is I W1F which is sufficient to saturate the Abrikosov magnetic flux quantum, the superconductor layer 12 or 13 is set.
The information "1" cannot be stored with either one of the currents, and the information "1" can be stored only when the Abrikosov magnetic flux quantum invades when the current I W1 is passed through both. Further, the writing of the information "0" can be similarly performed by reversing the direction of the write current.

第5図は本実施例装置を1個の記憶セルとして2行2列
の4ビット記憶セルを構成したものである。同図におい
て、AA,AB,BA,BBはそれぞれ1行1列,1行
2列,2行1列,2行2列の各記憶セルであり、各記憶
セルにおける端子T1〜T10は第1図に示す端子T1
〜T10と対応している。P1およびP1′は読出ビッ
ト電流供給手段、P2およびP2′はセンス回路、P3
およびP3′は書込ビット電流供給手段、P4およびP
4′はローレンツ電流供給手段、P5およびP5′は書
込ワード電流供給手段、P6およびP6′は読出ワード
電流供給手段である。
FIG. 5 shows a structure in which a 4-bit memory cell of 2 rows and 2 columns is configured by using the device of this embodiment as one memory cell. In the figure, AA, AB, BA, and BB are the memory cells in the 1st row, 1st column, 1st row, 2nd column, 2nd row, 1st column, and 2nd row, 2nd column, respectively. Terminal T1 shown
Corresponds to ~ T10. P1 and P1 'are read bit current supply means, P2 and P2' are sense circuits, and P3.
And P3 'are write bit current supply means, P4 and P3.
4'is Lorentz current supply means, P5 and P5 'are write word current supply means, and P6 and P6' are read word current supply means.

このように構成された4ビット記憶セルの選択的書込操
作は次のように行う。具体例として記憶セルAAを選択
する場合について説明する。書込ビット電流供給手段P
3から配線W3を通じて記憶セルAAの端子T1に上述
の書込電流IW1を供給すると、この書込電流IW1は記憶
セルAAおよび記憶セルABの情報書込手段である超伝
導体層13を流れる。また、同時に書込ワード電流供給
手段P5から配線W11を通じて記憶セルAAの端子T
3に書込電流IW1を供給すると、この書込電流IW1は記
憶セルAAおよび記憶セルBAの情報書込手段である超
伝導体層12に流れる。すると、記憶セルAAでは超伝
導体層12および13の双方に書込電流IW1が流れ、情
報書込手段11としてみると2×IW1の書込電流が流れ
ることになる。この電流値は、アブリコソフ磁束量子を
飽和させるに十分な値IWIF以上となるように設定され
ているので、情報「1」の書込が為される。一方、記憶
セルABでは超伝導体層13のみに書込電流IW1が流
れ、記憶セルBAでは超伝導体層12のみに書込電流I
W1が流れる。書込電流IW1は、アブリコソフ磁束量子を
内部発生させることができない値IWIH以下であるか
ら、情報「1」は書き込まれない。なお、記憶セルBB
では情報書込手段11の2つの超伝導体層12および1
3のどちらにも書込電流IW1が供給されないので、情報
の書き込みは為されない。このように、書込ビット電流
供給手段P3と書込ワード電流供給手段P5を選択駆動
させると記憶セルAAのみに対して選択的書込を行うこ
とができる。同様にして、書込ビット電流供給手段P3
と書込ワード電流供給手段P5′を選択駆動した場合に
は記憶セルABに、書込ビット電流供給手段P3′と書
込ワード電流供給手段P5を選択駆動した場合には記憶
セルBAに、さらに、書込ビット電流供給手段P3′と
書込ワード電流供給手段P5′を選択駆動した場合には
記憶セルBBにそれぞれ情報「1」の書き込みが為され
る。情報「0」の選択的書き込みは、書込電流IW1向き
を反対にすることによって、同様に行うことができる。
The selective write operation of the 4-bit storage cell thus configured is performed as follows. As a specific example, a case of selecting the memory cell AA will be described. Write bit current supply means P
When the above-mentioned write current I W1 is supplied to the terminal T1 of the memory cell AA from the wiring line W3 from the wiring 3, the write current I W1 is generated in the superconductor layer 13 which is the information writing means of the memory cells AA and AB. Flowing. At the same time, the terminal T of the memory cell AA from the write word current supply means P5 through the wiring W11.
Supplying write current I W1 to 3, the write current I W1 flows in the superconductor layer 12 which is the information writing means of the memory cells AA and memory cells BA. Then, in the memory cell AA, the write current I W1 flows in both of the superconductor layers 12 and 13, and the information write means 11 has a write current of 2 × I W1 . Since this current value is set to be equal to or more than the value I WIF sufficient to saturate the Abrikosov magnetic flux quantum, the information “1” is written. On the other hand, in the memory cell AB, the write current I W1 flows only in the superconductor layer 13, and in the memory cell BA, the write current I W1 flows only in the superconductor layer 12.
W1 flows. Since the write current I W1 is equal to or less than the value I WIH at which the Abrikosov magnetic flux quantum cannot be internally generated, the information “1” is not written. In addition, the memory cell BB
Now the two superconductor layers 12 and 1 of the information writing means 11
Since the write current I W1 is not supplied to either of the three, information is not written. In this way, by selectively driving the write bit current supply means P3 and the write word current supply means P5, selective writing can be performed only on the memory cell AA. Similarly, write bit current supply means P3
When the write word current supply means P5 'is selectively driven, the memory cell AB is selected. When the write bit current supply means P3' and the write word current supply means P5 are selectively driven, the memory cell BA is further added. When the write bit current supply means P3 'and the write word current supply means P5' are selectively driven, the information "1" is written in the memory cell BB. The selective writing of the information "0" can be similarly performed by reversing the direction of the write current I W1 .

つぎに、選択的読出操作について説明する。第3図に示
す閾値特性において、情報読出手段21のジョセフソン
接合素子22に与えるバイアス電流を、「1」記憶状態
の閾値特性曲線9と「0」記憶状態の閾値特性曲線8と
のオーバラップ領域の値Isに設定し、情報読出手段2
1の制御線34に流す制御電流を「0」記憶状態の閾値
特性曲線8内でかつ「1」記憶状態の閾値特性曲線9外
である領域の値Icsに設定する。
Next, the selective read operation will be described. In the threshold characteristic shown in FIG. 3, the bias current applied to the Josephson junction element 22 of the information reading means 21 overlaps the threshold characteristic curve 9 in the "1" storage state and the threshold characteristic curve 8 in the "0" storage state. Information reading means 2 is set to the value Is of the area.
The control current flowing through the control line 34 of 1 is set to the value Ics of the area within the threshold characteristic curve 8 of the "0" storage state and outside the threshold characteristic curve 9 of the "1" storage state.

いま、第5図の4ビット記憶セル中の記憶セルAAを選
択的に読み出すものとする。読出ビット電流供給手段P
1から配線W1を通じて記憶セルAAの端子T7にバイ
アス電流Isを供給し、同時に、読出ワード電流供給手
段P6から配線W9を通じて記憶セルAAの端子T9に
制御電流Icsを供給すると、記憶セルAAではジョセ
フソン接合素子22にバイアス電流Isが与えられ、制
御線34に制御電流Icsが与えられるため閾値特性の
動作点が第3図に示すA点に来る。このとき、記憶セル
AAの記憶状態が「1」のときには動作点Aが閾値特性
曲線9を横切って閾値特性曲線9の外へ出るため、ジョ
セフソン接合素子22は零電圧状態から有電圧状態に転
移する。この電圧がセンス回路P2で検出されることに
よって、記憶セルAAが「1」記憶状態であることを検
知できる。また、記憶セルAAが「0」記憶状態である
ときには、動作点Aは「0」の閾値特性曲線8内に留ま
っているので、ジョセフソン接合素子22は零電圧状態
が維持される。したがって、センス回路P2は電圧を検
出せず、記憶セルAAが「0」記憶状態であることを検
知できる。このとき、記憶セルBAでは読出ビット電流
供給手段P1からのバイアス電流Isが流れないので、
記憶状態に係わらずジョセフソン接合素子22が有電圧
状態となることはない。また、記憶セルABでは読出ワ
ード電流供給手段P6からの制御電流Icsが流れない
ので、動作点は「1」記憶状態の閾値特性曲線9と
「0」記憶状態の閾値曲線8とのオーバラップ領域に留
まり、ジョセフソン接合素子22は記憶状態に係わらず
零電圧状態である。さらに、記憶セルBBではバイアス
電流Is、制御電流Icsいずれも供給されないのでジ
ョセフソン接合素子22は記憶状態に係わらず零電圧状
態となっている。したがって、読出ビット電流供給手段
P1および読出ワード電流供給手段P6が選択駆動され
た場合には、記憶セルAA以外の記憶セルはすべて記憶
状態に係わらず零電圧状態となり、読出が為されること
がない。
Now, assume that the memory cell AA in the 4-bit memory cell of FIG. 5 is selectively read. Read bit current supply means P
When the bias current Is is supplied from 1 to the terminal T7 of the storage cell AA through the wiring W1 and at the same time the control current Ics is supplied from the read word current supply means P6 to the terminal T9 of the storage cell AA through the wiring W9, the Josephson in the storage cell AA. Since the bias current Is is applied to the Son junction element 22 and the control current Ics is applied to the control line 34, the operating point of the threshold characteristic is point A shown in FIG. At this time, when the storage state of the storage cell AA is "1", the operating point A crosses the threshold characteristic curve 9 and goes out of the threshold characteristic curve 9, so that the Josephson junction element 22 changes from the zero voltage state to the voltage state. Transfer. By detecting this voltage by the sense circuit P2, it can be detected that the memory cell AA is in the "1" memory state. Further, when the memory cell AA is in the “0” memory state, the operating point A remains within the threshold characteristic curve 8 of “0”, so that the Josephson junction element 22 is maintained in the zero voltage state. Therefore, the sense circuit P2 does not detect the voltage and can detect that the memory cell AA is in the "0" memory state. At this time, since the bias current Is from the read bit current supply means P1 does not flow in the memory cell BA,
The Josephson junction element 22 never enters the voltage applied state regardless of the stored state. Further, since the control current Ics from the read word current supply means P6 does not flow in the memory cell AB, the operating point is the overlap region between the threshold characteristic curve 9 in the "1" memory state and the threshold curve 8 in the "0" memory state. Therefore, the Josephson junction element 22 is in the zero voltage state regardless of the memory state. Further, since neither the bias current Is nor the control current Ics is supplied to the memory cell BB, the Josephson junction element 22 is in the zero voltage state regardless of the memory state. Therefore, when the read bit current supply means P1 and the read word current supply means P6 are selectively driven, all the memory cells other than the memory cell AA are brought to the zero voltage state regardless of the memory state, and reading can be performed. Absent.

記憶セルBAの記憶内容を読み出す場合には読出ワード
電流供給手段P6および読出ビット電流供給手段P1′
を駆動してセンス回路P2′で検出を行い、記憶セルA
Bの記憶内容を読み出す場合には読出ワード電流供給手
段P6′および読出ビット電流供給手段P1を駆動して
センス回路P2で検出を行い、記憶セルBBの記憶内容
を読み出す場合には読出ワード電流供給手段P6′およ
び読出ビット電流供給手段P1′を駆動してセンス回路
P2′で検出を行えばよい。
When reading the stored contents of the memory cell BA, the read word current supply means P6 and the read bit current supply means P1 '.
Is driven to detect by the sense circuit P2 ', and the memory cell A
When the stored content of B is read, the read word current supply means P6 'and the read bit current supply means P1 are driven for detection by the sense circuit P2, and when the stored content of the storage cell BB is read, the read word current supply is provided. It suffices to drive the means P6 'and the read bit current supply means P1' and perform detection by the sense circuit P2 '.

なお、ローレンツ電流供給手段P4またはP4′を情報
書込時に駆動すれば、書込選択された記憶セルにおいて
内部発生したアブリコソフ磁束量子をジョセフソン接合
素子22側に高速で移動させることができるので、高速
書込可能となる。また、情報読出時に駆動すれば、記憶
されているアブリコソフ磁束量子の分布を変えてジョセ
フソン接合素子22の近傍に多数のアブリコソフ磁束量
子を蓄積させることができるので、検出感度が向上して
広マージン動作が可能となる。
If the Lorentz current supply means P4 or P4 'is driven at the time of writing information, the Abrikosov magnetic flux quantum generated internally in the memory cell selected for writing can be moved to the Josephson junction element 22 side at high speed. High-speed writing becomes possible. Further, if the driving is performed at the time of reading information, the distribution of the stored Abrikosov magnetic flux quanta can be changed and a large number of Abrikosov magnetic flux quanta can be accumulated in the vicinity of the Josephson junction element 22, so that the detection sensitivity is improved and a wide margin is obtained. It becomes possible to operate.

また、上記実施例ではジョセフソン接合素子として第6
図(A)の概念図に示すように単一のトンネル障壁層2
5を持つものを用いているが、同図(B)に示すように
トンネル障壁層を2つ持ついわゆるスクイド(SQUID)形
のものを用いてもよい。同図において26,26′は上
部電極、25,25′はトンネル障壁層、32,32′
は下部電極であり、スクイド形を用いる場合にはアブリ
コソフ磁束量子による磁束(破線矢印)が中央の空間を
横切るように構成することにより、閾値特性を変化させ
ることができる。
In the above embodiment, the sixth junction device is the sixth device.
A single tunnel barrier layer 2 as shown in the conceptual diagram of FIG.
Although the one having 5 is used, a so-called SQUID type having two tunnel barrier layers may be used as shown in FIG. In the figure, 26 and 26 'are upper electrodes, 25 and 25' are tunnel barrier layers, and 32 and 32 '.
Is a lower electrode, and when the SQUID type is used, the threshold characteristic can be changed by configuring the magnetic flux (broken line arrow) by the Abrikosov magnetic flux quantum to cross the central space.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明の超伝導記憶装置によれば、
情報書込手段を構成する超伝導体層に与える電流の向き
によって情報記憶手段の超伝導体層に記憶応報の「1」
または「0」に対応する上向きまたは下向きのアブリコ
ソフ磁束量子を選択的に保持させるものであり、上向き
のアブリコソフ磁束量子を保持する場合であっても下向
きのアブリコソフ磁束量子を保持する場合であっても書
込前の記憶状態のアブリコソフ磁束量子を対消滅させた
うえでさらに飽和状態となるまで書き込むので、アブリ
コソフ磁束量子の有無を情報要素とする従来のアブリコ
ソフ磁束量子記憶装置のように書込時に記憶内容をその
つど確認したうえで磁束量子を過不足なく正確に対消滅
させることは不要である。したがって、書込操作が簡単
となるばかりでなく、書込動作マージンを広くとること
ができる。そのうえ、残留するアブリコソフ磁束量子の
蓄積による誤動作もない。
As described above, according to the superconducting memory device of the present invention,
"1" is stored in the superconductor layer of the information storage means according to the direction of the current applied to the superconductor layer forming the information writing means.
Alternatively, it is intended to selectively retain the upward or downward Abrikosov magnetic flux quanta corresponding to "0", and whether to hold the upward Abrikosov magnetic flux quanta or to hold the downward Abrikosov magnetic flux quanta. Since the Abrikosov magnetic flux quanta in the memory state before writing are pair annihilated and then written until the saturation state is reached, it is stored at the time of writing like a conventional Abrikosov magnetic flux quantum memory device that uses the presence or absence of the Abrikosov magnetic flux quanta as information elements. It is not necessary to confirm the contents each time and to make pair annihilation of the magnetic flux quanta accurately without excess or deficiency. Therefore, not only the writing operation becomes simple, but also the writing operation margin can be widened. Moreover, there is no malfunction due to accumulation of residual Abrikosov flux quanta.

また、本装置を記憶セルとして記憶セル行列を構成した
場合には、情報書込手段を構成する超伝導体層が2本で
構成されているので選択書込が容易に実現でき、さら
に、読み出しを制御電流Icsとバイアス電流Isとで
行うので選択読出も容易に実現できる。
Further, when the memory cell matrix is configured by using the present device as a memory cell, selective writing can be easily realized because the superconductor layer that constitutes the information writing means is configured by two, and further, the reading can be performed. Since the control current Ics and the bias current Is are used for selection, selective reading can be easily realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す平面図、第2図はその
A−A′断面図、第3図はジョセフソン接合素子22の
閾値特性を示す図、第4図は第3図に示すジョセフソン
接合素子22の閾値特性の遷移量と書込電流との関係を
示す書込特性図、第5図は第1図の実施例装置を1個の
記憶セルとして構成された2行2列の4ビット記憶セル
の平面図、第6図はジョセフソン接合素子の概念を示す
斜視図、第7図は従来のアブリコソフ磁束量子記憶装置
を示す斜視図である。 1……情報記憶手段、2……超伝導体層、11……情報
書込手段、12,13……超伝導体層、21……情報読
出手段、22……ジョセフソン接合素子、34……制御
線。
1 is a plan view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA ', FIG. 3 is a view showing threshold characteristics of the Josephson junction element 22, and FIG. 4 is FIG. 5 is a write characteristic diagram showing the relationship between the threshold current transition amount of the Josephson junction element 22 and the write current, and FIG. 5 is a two-row structure in which the embodiment device of FIG. 1 is configured as one memory cell. FIG. 6 is a plan view of a 2-row 4-bit storage cell, FIG. 6 is a perspective view showing the concept of a Josephson junction element, and FIG. 7 is a perspective view showing a conventional Abrikosov magnetic flux quantum storage device. 1 ... Information storage means, 2 ... Superconductor layer, 11 ... Information writing means, 12, 13 ... Superconductor layer, 21 ... Information reading means, 22 ... Josephson junction element, 34 ... … Control lines.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁場が印加されることによってアブリコソ
フ磁束量子を内部発生しそのアブリコソフ磁束量子を前
記磁場を取り除いた状態でも自己保持する超伝導体層を
有する情報記憶手段と、情報に対応している電流が通電
されることによって前記情報記憶手段の超伝導体層に与
える磁場を発生する超伝導体層を有する情報書込手段
と、前記情報記憶手段の超伝導体層に自己保持されてい
るアブリコソフ磁束量子のつくる磁場に感応する少なく
ともひとつ以上のジョセフソン接合素子および前記アブ
リコソフ磁束量子による磁場のうち前記ジョセフソン接
合素子のトンネル障壁層に侵入する磁場成分と平行な磁
場成分を有する磁場を発生する制御線を有する情報読出
手段とからなる記憶セルを複数個配列して記憶セルアレ
イを構成し、 前記情報書込手段の超伝導体層は、前記記憶セルアレイ
中から前記記憶セルを選択して書き込みを行うための書
込ビット電流が供給される第1の超伝導体層と、書込ワ
ード電流が供給される第2の超伝導体層とからなること
を特徴とする超伝導記憶装置。
1. An information storage means having a superconductor layer which internally generates Abrikosov magnetic flux quanta when a magnetic field is applied and self-holds the Abrikosov magnetic flux quanta even in a state where the magnetic field is removed, and information corresponding to information. Information writing means having a superconductor layer for generating a magnetic field applied to the superconductor layer of the information storage means when a current is applied, and self-held in the superconductor layer of the information storage means Generate at least one Josephson junction element sensitive to the magnetic field created by the Abrikosov flux quantum and a magnetic field having a magnetic field component parallel to the magnetic field component that penetrates the tunnel barrier layer of the Josephson junction device among the magnetic fields generated by the Abrikosov flux quantum A plurality of memory cells each including an information reading means having a control line for forming a memory cell array. The superconductor layer of the data writing means has a write word current and a first superconductor layer to which a write bit current for selecting the memory cell from the memory cell array and performing writing is supplied. A superconducting memory device comprising a supplied second superconductor layer.
JP60262513A 1984-12-13 1985-11-25 Superconducting memory Expired - Lifetime JPH0642317B2 (en)

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