【課題】 超電導単一磁束量子集積回路装置に関し、バイアス電流の戻り電流及びバイアス電流自身がチップ内のＳＦＱ論理回路に与える影響をなくす。
【解決手段】 超電導単一磁束集積回路チップのメインの超電導グランド面と、前記メインの超電導グランド面から分離したローカルな超電導グランド面と、前記ローカルなグランド面上に形成された超電導単一磁束集積回路と、前記メインの超電導グランド面と前記ローカルな超電導グランド面との間に接続されたトータルの抵抗値が１μΩ乃至０．１Ωの薄膜抵抗体と、前記超電導単一磁束集積回路に直流バイアスを供給するバイアス電源線とを設ける。 （もっと読む）

【課題】ジョセフソン接合アレー構造体において、接合数を大きくすると動作マージンが著しく減少することから、超伝導デジタルアナログ変換器の出力電圧が低いという問題点があった。１００Ωと高いインピーダンスのジョセフソン接合アレー構造体において、高い集積度と発熱による動作マージンの低下を防止する。
【解決手段】本発明のジョセフソン接合アレー構造体は、ジョセフソン接合アレーとその両側に配置された外部導体からなり、ジョセフソン接合アレーは、２つの隣り合うジョセフソン接合が１つの下部電極を共有して接続され、下部電極は、ジョセフソン接合から外部導体へ延びる幅広部と、隣り合うジョセフソン接合を接続する位置における幅狭部とを備える。幅狭部をもつ十分大きな下部電極によって、高い線路インピーダンスを実現し、接合抵抗による電磁パルス信号の減衰が改善される。 （もっと読む）

【課題】テラヘルツ検出器のテラヘルツ波の検出効率を高める。
【解決手段】テラヘルツ波を検出するテラヘルツ検出素子１０は、基板１１と、基板１１上に形成され、テラヘルツ帯における周波数を共振周波数として有する複数のボウタイアンテナ１３Ａ，１３Ｂで構成したアンテナ部１３と、基板１１上に形成され、アンテナ部１３の中心に配置されたＳＴＪ（超伝導トンネル接合）素子１５と、を備える。 （もっと読む）

【課題】複数の帯域のテラヘルツ波を同時に検出することができるテラヘルツ検出器を提供する。
【解決手段】テラヘルツ波を検出するテラヘルツ検出素子１０は、基板１１と、基板１１上に形成され、テラヘルツ帯における異なる周波数をそれぞれの共振周波数として有する第１〜第３アンテナ部１３ａ〜１３ｃと、基板１１上に形成され、それぞれが第１〜第３アンテナ部１３ａ〜１３ｃのそれぞれの中心に配置された第１〜第３ＳＴＪ（超伝導トンネル接合）素子１５ａ〜１５ｃと、を備える。 （もっと読む）

【課題】超伝導トンネル接合素子（ＳＴＪ素子）が吸収するフォノンの量を多くでき、高い感度でフォトンを検出できる超伝導トンネル接合検出器を提供する。
【解決手段】基板１１のＳＴＪ素子１０を搭載しない側の端面からテラヘルツ波を照射する。基板１１内では、テラヘルツ波の吸収によって格子振動（フォノン）が発生し、このフォノン群は基板１１内を伝播し、フォノンがＳＴＪ素子１０の下部超伝導電極１２に到達することで、電極内のクーパー対を解離して準粒子を生成し、この準粒子の増加に伴うトンネル電流の増加分を信号として検出する。基板１１のテラヘルツ波を照射する側には、単体のＳＴＪ素子１０と基板１１を挟んで対向するように、集光用レンズ２１を配置してある。これにより、テラヘルツ波は、集光用レンズ２１によって単体のＳＴＪ素子１０に向けて集光されることになり、フォトンの集光効率が向上する。 （もっと読む）

【課題】エネルギー高分解能でかつ放射線の撮像を可能とすると同時に高検出効率で高速の超伝導体放射線センサーを提供することである。
【解決手段】超伝導トンネル接合を用いた放射線センサーにおいて、単結晶基板上に共通の不感領域を取り囲まない７個以上の超伝導直列接合で検出素子を構成する、あるいは中心にエネルギー測定用の超伝導直列接合を設け、その外側に入射位置測定用の４つ以上の超伝導直列接合を設けて検出素子を構成する。 （もっと読む）

本発明は、低雑音冷却装置を提供する。この冷却装置は、外部容器及び内部容器を含み、外部容器と内部容器との間は、真空状態の断熱層を形成し、内部容器は、液体冷媒を含むデュア、内部容器の内部に配置され、液体冷媒に浸る事前磁化コイル、液体冷媒に浸るピックアップコイル、及びピックアップコイルに電気的に連結され、液体冷媒に浸るＳＱＵＩＤを含む。事前磁化コイルは、超伝導体で形成される。
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【課題】
超伝導膜の表面抵抗をより高い精度で推測できる超伝導膜表面抵抗推測方法などを提供する。
【解決手段】
本発明のある側面は、ギャップエネルギーを複素数化し、Mattis-Bardeen方程式を使って超伝導膜の表面抵抗を推測することを特徴とする超伝導膜表面抵抗推測方法にある。本構成によれば、超伝導膜の表面抵抗をより高い精度で推測できる方法が得られる。本発明の他の側面は、ギャップエネルギーを複素数化し、Mattis-Bardeen方程式を使って超伝導膜の表面インピーダンス推測し、この値を用いて当該超伝導膜で構成された高周波伝送線路の伝送損失を推測することを特徴とする超伝導膜表面インピーダンス推測方法にある。本構成によれば、超伝導膜の表面インピーダンスをより高い精度で推測できる方法が得られる。 （もっと読む）

様々な技法および装置が、例えば量子コンピュータで有用となることがある超伝導回路および構造、例えばジョセフソン接合の製造を可能にする。例えば、超伝導することができる２つの要素または層の間に誘電体構造または層が挿間された、低い磁束ノイズの三層構造を製造することができる。超伝導バイアが、ジョセフソン接合の上に直接位置することがある。平坦化された誘電体層上に構造、例えばジョセフソン接合を担持することができる。構造から熱を除去するためにフィンを採用することができる。超伝導することができるバイアは、約１マイクロメートル未満の幅を有することができる。構造は、例えばバイアおよび／またはストラップコネクタによって抵抗器に結合することができる。
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【課題】重イオンや超高分子をエネルギー分解能良くかつ検出効率も高く、高速で時間精度良く測定でき、粒子源からの輻射熱の影響も受け難い放射線検出器およびその放射線検出器を用いた分析装置を提供すること。
【解決手段】中央も含めて超伝導直列接合４で検出器用の基板１の表側を出来るだけ広く均一に覆うこと、薄い基板１を用いること、基板の少なくとも１つの表面に輻射反射膜２５を設けること、あるいは基板の超伝導直列接合を設けた面とは反対側の面の上に直接に超伝導体帯状薄膜検出器２８を設けることによって解決できる。 （もっと読む）

【課題】誘電体障壁を用いない超伝導スイッチング素子を提案する。
【解決手段】超伝導層ごとのスピン交換相関作用が最大となるように、超伝導層と常伝導層の厚みを最適化することによって、常伝導層が、あたかも、絶縁体を配置したように働く。その状態では、半導体超格子と同様にＢｌｏｃｈ共鳴が発生し、Ｇａｔｅ層の電子状態を変調すること、または、外部環境からのＳｉｎｇｌｅ−ｅｖｅｎｔｓを導入することにより、スイッチ動作を可能にする。 （もっと読む）

【課題】
超伝導トンネル接合の品質を評価することを容易にする超伝導トンネル接合の品質評価方法などを提供するとともに、超伝導トンネル接合の品質を向上する方法を提供する。
【解決手段】
本発明のある側面は、超伝導トンネル接合の超伝導ギャップエネルギの虚数部から超伝導トンネル接合の品質を評価することを特徴とする超伝導トンネル接合の品質評価方法にある。本構成によれば、虚数部は、動作温度と異なる温度のデータからも得ることができるため、超伝導トンネル接合の品質を評価することが容易になる。また、超伝導トンネル接合の超伝導ギャップエネルギの虚数部の大きさを制御することにより、高品質の超伝導トンネル接合を供する方法を提供する。 （もっと読む）

【課題】超高感度な超伝導量子干渉素子を提供する。
【解決手段】磁束を捕捉するための領域５を開けた二次元電子ガス３に超伝導体電極１，２を接続することにより、超伝導体−二次元電子ガス−超伝導体接合を超高感度な超伝導量子干渉素子として利用することができる。また、ゲート電極４を備える。これにより、超伝導量子干渉素子の臨界電流値Ｉ_Cや抵抗値Ｒ_Nを可変することができる。 （もっと読む）

【課題】いわゆる光からγ線までの波長領域の光子及び荷電粒子などの広い意味での放射線に対して、エネルギー高分解能でかつ撮像を可能とする高感度の放射線センサーシステムを提供することを課題とする。
【解決手段】Ｘ線などの放射線を単結晶基板に吸収させ、あるいは放射線が光である場合には基板の表面に設けた光吸収体に吸収させ、放射線のエネルギーを熱非平衡フォノンに変換し、それらのフォノンを複数の超伝導直列接合に吸収させて信号を発生させる。各信号の大きさあるいは信号の時間差を利用して放射線の入射位置を測定出来る。また、その位置分解能を利用して信号の大きさの入射位置依存性を補正して放射線のエネルギーあるいはパワーを高精度に測定することも可能にする。 （もっと読む）

【課題】プロセス条件やニオブ電極の接続具合、すなわちパターンに依存しない、ジョセフソン接合を備えた電子デバイスの形成方法、およびその方法で形成された信頼度の高いジョセフソン接合を備えた電子デバイスを提供する。
【解決手段】ニオブ膜、ニオブ配線中の水素を放出させて十分低い濃度にするか、もしくはジョセフソン接合電極ニオブからの水素移動を抑制し、一定の水素濃度を保てるようにすることで設計値どおりの接合特性を実現する。 （もっと読む）

【課題】
高性能なSIS素子などを提供する。
【解決手段】
本発明のひとつの側面は、基板と、前記基板上に形成され、下部電極と、上部電極と、前記上部電極と前記下部電極とに挟まれて形成されたバリア層とを有するSIS三層膜と、前記基板上に形成され、前記下部電極と電気的に接続され、前記下部電極と異なる材料のグランドプレーンとを備え、前記SIS三層膜は、前記基板上に形成されたバッファ層又は前記基板の上に接して形成されていることを特徴とするSIS素子にある。本構成によれば、SIS三層膜は、基板上に形成されたバッファ層又は基板の上に接して形成されているため、高品質なSIS接合が実現でき、高性能なSIS素子が得られる。 （もっと読む）

【課題】量子ビット素子から大きな信号を得ることができる、超伝導量子ビット素子及びそれを用いた集積回路を提供する。
【解決手段】超伝導量子ビット素子１は、超伝導量子ビット部２と超伝導量子ビット部に接続された量子ビット読出部３とを備え、超伝導量子ビット部２は３つのジョセフソン接合を有する超伝導量子干渉素子からなり、量子ビット読出部３は、２つのジョセフソン接合を有する超伝導量子干渉素子からなり、量子ビット読出部３のジョセフソン接合の１つ２ｄを、超伝導量子ビット部３のジョセフソン接合の１つと共用できる。量子ビット読出部３は、量子ビットからの十分に大きな磁束信号を得ることができるため、ノイズが大きい環境でも量子ビットの信号を正確に読み出し得る。従来に比較して、必要なジョセフソン接合の個数を１個減らすことができるので、製作が容易となる。 （もっと読む）

【課題】工程数の増大や製造プロセスの複雑化を伴わず、製造コストが低く、且つジョセフソン接合の接合面積Ｓの微小化が容易な超伝導素子、この超伝導素子を用いた超伝導集積回路及び超伝導素子の製造方法を提供する。
【解決手段】 負荷３２と、この負荷３２に電気的に接続された下部電極配線３３、この下部電極配線３３に接したトンネル・バリヤ膜４１、垂直側壁を有しこのトンネル・バリヤ膜４１に接した上部電極４２を備えたジョセフソン接合と、上部電極４２の垂直側壁に接した内壁を有して上部電極４２の周囲を囲み、内壁に直交する平坦な平面からなる上面を有し、上部電極４２より厚い第１の層間絶縁膜１６とを備える。第１の層間絶縁膜１６の上面は、内壁から少なくとも上部電極４２の上面の最大寸法分離れた範囲内において、上部電極４２の厚みの±１／２０の平坦度で平坦である。 （もっと読む）

【課題】量子ビット間における量子もつれ状態を、高速に、かつ、簡単に信頼性よく生成することができる超伝導量子マルチビット素子及びそれを用いた集積回路を提供する。
【解決手段】複数の超伝導量子ビット素子１，２〜Ｎと、各超伝導量子ビット素子のインダクタンスに電磁結合する共振器１１と、を備え、各超伝導量子ビット素子は３つのジョセフソン接合１ｄ，１ｅ，１ｆを有する超伝導量子干渉素子からなり、各超伝導量子ビット素子１，２〜Ｎは互いに電磁結合しないように配置されており、各超伝導量子ビット素子１，２〜Ｎへの高周波パルスの印加により各超伝導量子ビット素子間１，２〜Ｎに量子もつれ状態を生成する。 （もっと読む）

【課題】 熱的に安定な極微細なトンネル接合を再現性良く製作することは困難であった。
【解決手段】 耐火性金属材料であるニオブを蒸着して耐火性のニオブ金属電極を形成し、次に、酸素プラズマを照射することによって耐火性金属電極上に、当該ニオブ酸化膜（Ｎｂ_２Ｏ_５）を形成する。続いて、蒸着角度を変化させて、酸化膜上にニオブ金属電極を形成して、酸化膜と極微細なトンネル接合を実現する。 （もっと読む）