【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】 極低温を安定に維持しつつシステムを小型化し、しかも高い光子検出精度を得ることができる超伝導単一光子検出システムおよび超伝導単一光子検出方法を提供する。
【解決手段】 超伝導単一光子検出器２１〜２４と超伝導単一磁束量子回路３０との間は交流信号伝送経路によって接続され、超伝導単一光子検出器２１〜２４にバイアス電流を供給するバイアス電流経路５１〜５４は、交流信号伝送経路に高インピーダンス素子６１〜６４を介して接続され、高インピーダンス素子６１〜６４は、高周波におけるインピーダンスが超伝導単一磁束量子回路３０の負荷抵抗素子Ｒｒのインピーダンスより高いよう構成されている。 （もっと読む）

【課題】 超電導素子に電磁波を効率よく吸収させることができる超電導電磁波測定器を提供する。
【解決手段】 超電導電磁波測定器１は、電磁波３１を内部に入射させることができる入射窓３を有する断熱容器２と、この断熱容器２内に設けられ、入射窓３と対向する面に凹形状部５ｄを形成する素子基板５と、この素子基板４の凹形状部５ｄの表面に形成される超電導素子６と、この超電導素子６の両端に電極を接続して超電導素子６の抵抗の変化を測定する抵抗測定装置８とを備える。 （もっと読む）

【課題】積層構造の受光素子のサイズに適合して高効率光結合を実現できる超伝導単一光子検出器を提供する。
【解決手段】超伝導単一光子検出器２００は、酸化マグネシウムからなる基板１０と、基板１０の表面に形成された窒化ニオブ配線１３と、窒化ニオブ配線１３上に形成されたキャビティ層１２と、キャビティ層１２上に形成された反射層１１と、基板１０の裏面に形成された反射防止層１４と、を有する超伝導単一光子検出素子１００と、
光ファイバ７２と、光ファイバ７２の先端に調芯融着されたレンズ７５と、を有する光伝送手段２３と、を備える。そして、レンズ７５からの出射光が、窒化ニオブ配線１３において所定のビームウェスト直径２ω_ｏとなるよう、レンズ７５の先端から窒化ニオブ配線１３までの距離が調整されている。 （もっと読む）

【課題】超伝導体の特性劣化を防ぎ、超伝導体の理想的な特性を実現する。
【解決手段】原子層堆積法を用いて超伝導体１２の表面に酸化膜１３を形成する。これにより、自然酸化膜１５を除去し、緻密で均一な酸化膜１３が形成されるので、超伝導体１２の電磁場照射環境での特性劣化を防ぎ、超伝導体１２の理想的な特性を実現することができる。また、緻密な酸化膜１３により、大気中の酸素による超伝導体１２の経年劣化を防止できる。 （もっと読む）

【課題】電流を駆動するための構造を用いることなしに、原子の閉じ込めが行えるようにする。
【解決手段】超伝導材料から構成されて貫通孔１０１ａを有する捕捉部１０１と、捕捉部１０１を超伝導転移温度以下に冷却する冷却部１０２と、捕捉部１０１に均一な第１磁場１３１を印加する磁場印加部１０３を備える。捕捉部１０１を超伝導転移温度以下に冷却し、捕捉対象の原子を捕捉部近傍１０１に配置した後、閉プール状の捕捉部１０１の貫通孔１０１ａを貫く第１磁場１３１を印加し、上記原子を捕捉部１０１の近傍に捕捉する （もっと読む）

【課題】光検出効率が低いという従来技術における課題を解消し、偏波依存性が小さく、高い光検出効率を有する超伝導光検出素子を提供する。
【解決手段】超伝導光検出素子は、複数のメアンダ（蛇行、雷文、ジクザク）形状の超伝導細線を、結晶基板の表裏、あるいは絶縁膜や接着剤を介して互いに近接かつ細線の方向が互いに直角となるように設置する。この配置構成により、最初のメアンダ細線に直角な偏波を有するため検出されなかった光子は、次のメアンダ細線とは平行な偏波を有するために検出可能となる。すなわち、任意の光子は互いに直角な直線からなる偏波に分解することが可能なため、任意の偏波を有する光子について検出可能となる。また、この配置構成により、偏波による取りこぼしがなくなるため、偏波依存性は小さくなり、光検出効率は従来例に比べて２倍程度向上することができる。 （もっと読む）

【課題】光子との光カップリング性および光吸収性の両方に優れた超伝導単一光子検出素子を提供する。
【解決手段】超伝導単一光子検出素子１００は、酸化マグネシウムからなる基板１０と、基板１０の表面に形成された窒化ニオブ配線１３と、窒化ニオブ配線１３上に形成されたキャビティ層１２と、キャビティ層１２上に形成された反射層１１と、基板１０の裏面に形成された反射防止層１４と、を備える。窒化ニオブ配線１３は、所定のバイアス電流が流れるよう、伝送線路１５を介してバイアス源に接続されて、超伝導状態において使用される。基板１０の裏面側から窒化ニオブ配線１３に光子Ｐが入射した際の窒化ニオブ配線１３の抵抗変化に基づいて、光子Ｐが１個ずつ検出される。光カップリング効率Ｐｃが飽和する基板１０の厚み範囲Ｌ１opt内に、基板１０の厚みＬ１が設定されている。 （もっと読む）

【課題】電流を駆動するための構造を用いることなしに、原子の閉じ込めが行えるようにする。
【解決手段】原子捕捉装置は、超伝導材料から構成されて平板上に形成された捕捉部１０１と、捕捉部１０１を超伝導転移温度以下に冷却する冷却部１０２と、捕捉部１０１に均一な磁場１３１を印加する磁場印加部１０３とを備える。冷却部１０２を動作させて捕捉部１０１の冷却し、捕捉部１０１を超伝導転移温度以下に冷却したら、磁場印加部１０３により捕捉部１０１に均一な磁場を印加する。この磁場の印加により、超伝導体である捕捉部１０１には、マイスナー効果により内部に磁場を浸入させないようにマイスナー電流が誘起される。これにより、捕捉部１０１においては、表面から法線方向および捕捉部１０１の中央部から周辺方向に向けて磁場の強さが増加する不均一な磁場が形成される。 （もっと読む）

【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】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】絶縁バリア層の形成を不要とする新たな超伝導量子干渉素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】超伝導量子干渉素子１０は、リング部１２Ａを有する超伝導体層１２と、この超伝導体層１２のリング部１２Ａの一部を跨いで配設された強磁性層１３，１３と、を有する。２つの強磁性層１３、１３がリング部１２Ａに跨いで被覆している。超伝導体層１２のリング部１２Ａのうち強磁性層１３，１３で被覆した領域１２Ｂ，１２Ｂが、強磁性層１３により超伝導体（Ｓ）から絶縁体（Ｉ）へ転移し、障壁となる。この構造により所謂ＳＩＳ型のジョセフソン接合が２箇所で形成されるため、所謂ＤＣ−ＳＱＵＩＤを構成する。 （もっと読む）

【課題】Rashbaスピン軌道相互作用とキャリア経路の分岐により、キャリアスピン上向き下向きを制御することを可能とし、さらにスピン偏極度に依存して、ドレイン電流が流れる超伝導接合を用いることにより、ドレイン電流の大きさをゲート電極で制御するスピントランジスタを実現する。
【解決手段】強磁性体電極（ソース）１０１と、超伝導体電極（ドレイン）１０２と、第１ゲート電極１０３と、第２ゲート電極１０４と、ゲートコンタクト層１０５と、２次元電子ガスが形成されているチャネル層１０６と、スペーサ層１０７と、キャリア供給層１０８と、バッファ層１０９と、基板１１０とを備えて、Rashbaスピン軌道相互作用とキャリア経路の分岐により、キャリアスピン上向き下向きを制御することを可能とするゲート電極と、超伝導体により形成されたドレイン電極を用いることにより、スピン偏極度によりドレイン電流が制御可能である。 （もっと読む）

【課題】原子の閉じ込めをより効率的に行えるようにする。
【解決手段】凸部１０２を備える基板１０１と、凸部１０２を含めた基板１０１の表面に形成され超伝導体薄膜１０３と、凸部１０２の上に形成されることで超伝導体薄膜１０３に形成された段差部１０４と、超伝導体薄膜１０３の段差部１０４に形成された開口部１０５と、超伝導体薄膜１０３の開口部１０５が形成されている部分の凸部１０２が除去された除去領域１０６とを備えている。超伝導体薄膜１０３の段差部１０４に形成された開口部１０５においては、開口部１０５の縁の部分に、３次元的な構造のループ回路が形成された状態となっている。 （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）

ＳＱＵＩＤ型システム用超電導性感知コイルの形状が記述され、そのような超電導性感知コイルの形状は扁平座金形状を有し、その内側の直径は、外側の直径の展開長さよりも短い展開長さを有している。更に、そのようなコイルを有する２次勾配計及び超電導性感知コイル構造が記述され、それらは１つ或いは複数の超電導性コイル・ループをカプセル封入する外側の低融点金属ループを備えている。同時に、外側の鉛−スズ合金で囲まれた内側の銅芯を備えた、勾配計のための混成型超電導性感知導線が記述されている。
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【課題】光子との光カップリング性および光吸収性に優れ、これにより、量子効率の大幅な改善が可能な超伝導単一光子検出素子および超伝導単一光子検出素子の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の超伝導単一光子検出素子１００は、基板１０上に配された反射層１１と、伝送線路１５を介してバイアス源に接続され、所定のバイアス電流を流すようにして、超伝導状態で使用されている窒化ニオブ配線１３と、窒化ニオブ配線１３と反射層１１との間に介在しているキャビティ層１２と、窒化ニオブ配線１３上に配された反射防止層１４と、を備え、反射防止層１４を通過した光子Ｐが窒化ニオブ配線１３に入射した際の窒化ニオブ配線１３の抵抗変化に基づいて、光子Ｐを１個ずつ検出するように構成されている。 （もっと読む）

本明細書で例示的に記述した超電導体は、超電導材料を含み、この超電導材料は、その内部に形成された磁性不純物と非磁性無秩序性とを含む。本明細書で記述した超電導体は、磁石用途及び送電に使用するのに適している。

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【課題】高速な応答速度と大きな有感面積とを兼ね備えた粒子・光子検出器を提供する。
【解決手段】粒子・光子検出器は検出部Ｄ１〜Ｄｎを備え、この検出部Ｄ１〜Ｄｎは超伝導状態に保たれて、粒子又は光子が衝突すると該衝突箇所が常伝導状態となることにより電気信号を出力する。ｎ個の検出部Ｄ１〜Ｄｎは電気的に並列に接続されており、粒子・光子検出器の全体のインダクタンスが検出部１つのインダクタンスよりも小さくなっている。 （もっと読む）

【課題】単一光子検出の際に、より高い量子効率が得られる超伝導光検出素子を提供する。
【解決手段】超伝導受光材料からなる細線（１０２）を、密に詰めるようにメアンダ形状で、結晶基板（１０１）の表面に配置するとともに、そのメアンダ形状の細線の隙間に対応する位置で、結晶基板の裏面あるいは絶縁膜を介した上層に、別のメアンダ形状の細線（１０３）を配置する。これにより、複数組のメアンダ形状の細線が互いにずらされて、ほぼ隙間のなく重ねて設置される。最初のメアンダ形状の細線（１０２）の隙間に照射された光子（１０４）は、次のメアンダ形状の細線（１０３）に照射されるため、すべての光子は必ずいずれかの細線に照射され、光照射域での光子の取りこぼしが無いので、量子効率が格段に向上する。 （もっと読む）