JPH0334156B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0334156B2
JPH0334156B2 JP60107747A JP10774785A JPH0334156B2 JP H0334156 B2 JPH0334156 B2 JP H0334156B2 JP 60107747 A JP60107747 A JP 60107747A JP 10774785 A JP10774785 A JP 10774785A JP H0334156 B2 JPH0334156 B2 JP H0334156B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
josephson
value
circuit
memory cell
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60107747A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61265797A (en
Inventor
Itaru Kurosawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP60107747A priority Critical patent/JPS61265797A/en
Publication of JPS61265797A publication Critical patent/JPS61265797A/en
Publication of JPH0334156B2 publication Critical patent/JPH0334156B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はジヨゼフソン素子を含む超電導閉ルー
プから成る磁束量子記憶型メモリーセルの改良に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improvement in a magnetic flux quantum memory memory cell comprising a superconducting closed loop including a Josephson element.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

この種の磁束量子記憶型メモリーセルにも各種
のタイプがあるが、中でも二線でアクセスでき、
駆動パルスも単極性で良い等の優れた特徴を持つ
ものに、第5図に示される従来例がある。
There are various types of this type of magnetic flux quantum memory memory cell, but among them, one that can be accessed with two wires,
A conventional example shown in FIG. 5 has excellent features such as the fact that the driving pulse can be unipolar.

これは、本出願人が特願昭57−81314号として
特許出願し、特開昭58−199492号公報にて開示さ
れたもので、昭和60年1月14日付けで公告決定さ
れている。
The present applicant filed a patent application for this patent as Japanese Patent Application No. 1981-81314, and it was disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 199492-1988, and the publication was decided on January 14, 1985.

この第5図示のメモリーセルは、超電導閉ルー
プ2中に二つのジヨゼフソンスイツチ部3,4を
設け、該二つのジヨゼフソンスイツチ部3,4を
左右の枝回路2L,2Rに振り分けるように当該
超電導閉ループ2に対して回路電流路線1,6を
接続し、両枝回路2L,2Rのインダクタンス分
を異ならせると共に、相対的にインダクタンス分
の小さな枝回路2Lの方に設けられているジヨゼ
フソンスイツチ部3に対し、その臨界電流値を制
御する制御線5を誘導結合して構成したものであ
る。
The memory cell shown in FIG. 5 has two Josephson switch sections 3 and 4 in the superconducting closed loop 2, and the two Josephson switch sections 3 and 4 are distributed to left and right branch circuits 2L and 2R. The circuit current lines 1 and 6 are connected to the superconducting closed loop 2, and the inductances of both branch circuits 2L and 2R are made different, and the branch circuit 2L is provided with a relatively small inductance. The control line 5 for controlling the critical current value is inductively coupled to the switch section 3.

特に図示のものでは、左枝回路2L中のインダ
クタンスは有意には存在しないものとして示され
ており、これに対して右枝回路2R中には十分に
大きなインダクタンス分が存在し、これは直列に
挿入されたインダクタ8で表されている。
In particular, in the illustrated example, the inductance in the left branch circuit 2L is shown as not significantly present, whereas the right branch circuit 2R has a sufficiently large inductance, which is inserted in series. is represented by an inductor 8.

このインダクタ8に並列に抱かされた抵抗9や
セル自体に並列に抱かされている抵抗9′は、こ
のメモリーセルの動特性を調整するダンピング抵
抗である。
A resistor 9 placed in parallel with this inductor 8 and a resistor 9' placed in parallel with the cell itself are damping resistances that adjust the dynamic characteristics of this memory cell.

また、一方のジヨゼフソンスイツチ部3は、設
計の如何によつて単接合ジヨゼフソン素子であつ
たり、SQUID(スキツド;磁束量子干渉デバイ
ス)であつたりする。そのため、第5図中におい
ては、このジヨゼフソンスイツチ部3に関し、通
常の“×”印で示されるジヨゼフソン単接合表記
を四角で囲つて示すようにした。
Further, one Josephson switch section 3 may be a single junction Josephson element or a SQUID (magnetic flux quantum interference device) depending on the design. Therefore, in FIG. 5, regarding this Josephson switch portion 3, the Josephson single junction notation, which is normally indicated by an "x" mark, is shown surrounded by a square.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

こうした第5図示の従来の磁束量子記憶型メモ
リーセルの動作は、上記引用した特許公開公報中
に詳しいが、端的に言えば、超電導閉ループ2内
に一磁束量子Φ0が捕捉されているか否か、従つ
て第5図中、仮想線で示したように、それに伴う
永久電流iが流れているか否かによつて、記憶内
容としての論理値“1”または“0”を選択的に
表すものである。
The operation of the conventional magnetic flux quantum memory memory cell shown in FIG . , Therefore, as shown by the virtual line in FIG. 5, the logical value "1" or "0" is selectively expressed as the memory content depending on whether the associated persistent current i is flowing or not. It is.

しかるに、今般、本発明にて改良の対象とした
いのは、この第5図に示されたセルにおける動作
タイミング関係である。
However, what we would like to improve in the present invention is the operational timing relationship in the cell shown in FIG.

すなわち、このセルでは、書き込み動作時と読
み出し動作時とで印加電流Ix,Iyの印加タイミン
グ関係が異なり、例えば超電導閉ループ中に永久
電流iが流れている場合を論理的“1”に対応さ
せると、当該論理値“1”の書き込みは、制御線
5に特定の値以上の電流Ixを流しておいてから、
特定の値範囲の電流Iyを回路電流線路1から線路
6へ抜けるように与えるシーケンスとなり、逆に
読み出しの場合には、先に特定の値範囲内の電流
Iyを流しておいてから、特定の電流値以上の電流
Ixを与える順番となる。
That is, in this cell, the application timing relationship of the applied currents Ix and Iy is different during write operation and read operation, and for example, if persistent current i flows in the superconducting closed loop, it corresponds to logical "1". , to write the logical value "1", after flowing a current Ix of a specific value or more to the control line 5,
The sequence is such that the current Iy in a specific value range is passed from the circuit current line 1 to the line 6. Conversely, in the case of reading, the current Iy in the specific value range is first applied.
After Iy is flowing, a current higher than a specific current value
This is the order in which Ix is given.

もつとも、この従来例は、セル回りの配線数を
少なくすることをも一つの大きな目的として成さ
れたものであるので、当該目的を達成した結果と
して、すなわち、最低限度のわずか二線にまでの
減少化に成功した結果として、このように書き込
みと読み出しとでタイミングを異ならせなければ
ならなくなつたのであり、従つてその意味におい
ては、書き込みと読み出しとで異なる電流印加タ
イミングを要するのも、また、止むを得ない所で
ある。
However, this conventional example was created with one major purpose of reducing the number of wires around the cell, and as a result of achieving this purpose, it was possible to reduce the number of wires around the cell to just two wires. As a result of this successful reduction, it became necessary to use different timings for writing and reading, and in this sense, the need for different current application timings for writing and reading is also Also, it is unavoidable.

しかしやはり、記憶動作の高速化や周辺回路系
の簡単化という立場に立つた場合、上記のように
二つの異なるタイミングを要するということは、
支障になりこそすれ、有利に働くことはない。で
きることなら、タイミングの概念を無くす(電流
Ix,Iyのどちらが先でも良いようにする)か、あ
るいは常に一定の関係にしたい。
However, from the standpoint of increasing the speed of memory operation and simplifying the peripheral circuit system, the fact that two different timings are required as described above means that
It will only become a hindrance, not an advantage. If possible, eliminate the concept of timing (current
I want either Ix or Iy to come first), or I want to always have a constant relationship.

このようなタイミングの問題に加えて、第5図
に示される従来例には、また別な観点からも、な
お改良を要する余地がある。
In addition to such timing problems, the conventional example shown in FIG. 5 still has room for improvement from other viewpoints.

すなわち、当該メモリーセルでは、第二のジヨ
ゼフソンスイツチ部4は、書き込み時にはスイツ
チしないように、読み出し時にはスイツチするよ
うにと、互いに相反する関係の動作をせねばなら
ず、従つて、両者を満足するためにはどうしても
動作余裕を犠牲にせざるを得ない。
That is, in the memory cell, the second Josephson switch unit 4 must operate in a contradictory relationship, such as not switching during writing and switching during reading. In order to be satisfied, we have no choice but to sacrifice operating margin.

本発明はこうした点に鑑みて成されたもので、
本質的には長所の多い上記第5図示従来例に改良
ないし改変を施し、その欠点を解消することによ
り、タイミング関係の制約が少なく、かつ動作余
裕の大きな磁束量子記憶型メモリーセルを提供せ
んとするものである。
The present invention has been made in view of these points,
By improving or modifying the conventional example shown in FIG. 5, which essentially has many advantages, and eliminating its drawbacks, we aim to provide a magnetic flux quantum memory memory cell with fewer timing-related constraints and a large operating margin. It is something to do.

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

本発明は上記目的を達成するため、次のような
構成を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following configuration.

超電導閉ループ中に二つのジヨゼフソンスイツ
チ部を設け; 該二つのジヨゼフソンスイツチ部を左右の枝回
路に振り分けるように、該超電導閉ループに対し
て回路電流路線を接続し; 上記両枝回路のインダクタンス分を異ならせる
と共に; 上記二つのジヨゼフソンスイツチ部の中、上記
インダクタンス分の相対的に小さな枝回路中のジ
ヨゼフソンスイツチ部に対し、その臨界電流値を
制御する制御線を誘導結合する一方; インダクタンス分の相対的に大きな枝回路中の
ジヨゼフソンスイツチ部に対しても、その臨界電
流値を制御する制御線を誘導結合させたこと; を特徴とする磁束量子記憶型メモリーセル。
Two Josephson switch sections are provided in the superconducting closed loop; circuit current lines are connected to the superconducting closed loop so that the two Josephson switch sections are distributed to left and right branch circuits; In addition to making the inductance different; Among the two Josephson switch sections, a control line that controls the critical current value is inductively coupled to the Josephson switch section in a branch circuit with a relatively small inductance. A magnetic flux quantum memory memory cell characterized in that: a control line for controlling the critical current value is also inductively coupled to a Josephson switch part in a branch circuit with a relatively large inductance; .

〔作用〕[Effect]

上記構成によると、相対的に大きなインダクタ
ンスの枝回路中に設けられているジヨゼフソンス
イツチ部に対して誘導結合した制御線に、制御電
流を流すか否か、またはその制御電流の値をあら
かじめ定めた二つの値のいづれかに選択すること
により、書込みモード時と読み出しモード時とで
当該ジヨゼフソンスイツチ部の臨界電流値を可変
にすることができる。
According to the above configuration, it is possible to determine in advance whether or not to flow a control current to the control line inductively coupled to the Josephson switch section provided in a branch circuit with relatively large inductance, or to determine in advance the value of the control current. By selecting one of the two predetermined values, the critical current value of the Josephson switch section can be made variable between the write mode and the read mode.

すなわち、当該相対的に大きなインダクタンス
分の枝回路中のジヨゼフソンスイツチ部の臨界電
流値を書き込みモード時には相対的に大きな臨界
電流値にし、読み出しモード時には相対的に小さ
な臨界電流値にすれば、他方のジヨゼフソンスイ
ツチ部に関する制御電流と、超電導閉ループに印
加される回路電流とのタイミング関係は特定のも
のに縛られることなく、書き込みも読み出しも任
意のタイミング関係で、ないしは回路構成上、都
合良く定めた一定のタイミング関係でなすことが
できる。
That is, if the critical current value of the Josephson switch part in the branch circuit corresponding to the relatively large inductance is set to a relatively large critical current value in the write mode and a relatively small critical current value in the read mode, The timing relationship between the control current for the other Josephson switch section and the circuit current applied to the superconducting closed loop is not limited to a specific one, and writing and reading can be performed at any timing relationship or depending on the circuit configuration. It can be done in a well-defined and fixed timing relationship.

従つて、書き込み時と読み出し時とで当該臨界
電流値を可変にするための制御電流はモード指定
電流と呼ぶことができ、これを流すための制御線
はモード指定線と呼ぶことができる。
Therefore, the control current for making the critical current value variable between writing and reading can be called a mode specifying current, and the control line for flowing this current can be called a mode specifying line.

上記作用を換言すれば、第5図示従来例のメモ
リーセルに対し、本発明によれば、わずか制御線
一本を付加しただけで、当該従来例の持つていた
前記欠点を解消することができ、動作余裕度をも
改善することができたと言える。
In other words, according to the present invention, by adding only one control line to the memory cell of the conventional example shown in FIG. 5, the drawbacks of the conventional example can be overcome. It can be said that the operating margin was also improved.

また、本発明のメモリーセルでは、複数個を用
いて二次元メモリー空間を構成した場合、モード
指定線の存在を利用して、書き込み時に他の半選
択メモリーセルを読み出しモードにすることもで
きるので、特定のビツトのセルのみに関しての一
致選択方式を採用することも容易にできる。
Furthermore, in the memory cells of the present invention, when a two-dimensional memory space is constructed using a plurality of memory cells, the presence of the mode designation line can be used to set other half-selected memory cells to read mode at the time of writing. , it is also possible to easily adopt a matching selection method for only cells with specific bits.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、本発明による磁束量子記憶型メモ
リーセルの望ましい一実施例の概略構成が示され
ている。既述した従来例のメモリーセルに対し、
特には改変を要さない構成子には第5図中と同一
の符号を付している。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a preferred embodiment of a magnetic flux quantum memory memory cell according to the present invention. In contrast to the conventional memory cell described above,
Components that do not require any particular modification are given the same reference numerals as in FIG.

まず、このメモリーセル10の構成から説明す
ると、単接合ジヨゼフソン素子と同様のスイツチ
ング機能を有するジヨゼフソンスイツチ部3,4
を含む超電導閉ループ2に対し、一方のジヨゼフ
ソンスイツチ部3が左側の枝回路2Lに、他方の
ジヨゼフソンスイツチ部4が右側の枝回路2R
に、それぞれ振り分けられるように、当該超電導
閉ループ2の上に定めた接続点1a,6aに対
し、それぞれ入力側と出力側の回路電流路線1,
6が接続されている。
First, to explain the structure of this memory cell 10, the Josephson switch parts 3 and 4 have a switching function similar to that of a single-junction Josephson device.
For the superconducting closed loop 2 including
For the connection points 1a and 6a defined on the superconducting closed loop 2, the circuit current lines 1 and 1 on the input side and the output side are respectively distributed to
6 is connected.

そして、左右の枝回路2L,2Rにあつて、図
示の場合、インダクタ8で示されるように、右枝
回路2Rの方には相対的に見て顕かに大きなイン
ダクタンスが与えられている。
Of the left and right branch circuits 2L and 2R, in the case shown in the figure, a relatively large inductance is provided to the right branch circuit 2R, as shown by an inductor 8.

対して左枝回路2Lには、望ましくはその線路
中に有意のインダクタンスが存在しないようにし
てある。実際上も、後に詳しく説明するように、
ほぼジヨゼフソンスイツチ部3の等価インダクタ
ンス分のみが存在する程度に抑えられている。
On the other hand, the left branch circuit 2L preferably has no significant inductance in its line. In practice, as will be explained in detail later,
This is suppressed to such an extent that only the equivalent inductance of the Josefson switch section 3 is present.

なお、枝回路はこの種技術分野ではブランチと
も呼称される。
Note that the branch circuit is also called a branch in this type of technical field.

各ジヨゼフソンスイツチ部3,4は、上記機能
の通り、単接合ジヨゼフソン素子からのみ構成さ
れていても良いが、望ましくは第2図か第3図に
示される三接合または二接合のSQIUD(スキツ
ド;磁束量子干渉デバイス)構成や、さらに多接
合のスキツド構成を取つていると良い。
Each Josephson switch section 3, 4 may be composed of only a single-junction Josephson device as described above, but it is preferable to use a three-junction or two-junction SQIUD as shown in FIG. 2 or 3. It is preferable to have a skid (magnetic flux quantum interference device) configuration or a multi-junction skid configuration.

そのため、図中においては、当該ジヨゼフソン
スイツチ部3,4を、先の従来例の説明における
約束と同様、通常の“×”印で示されるジヨゼフ
ソン単接合表記を四角で囲つて示し、それが単接
合ジヨゼフソン素子でも複数接合を含むスキツド
でも良いことを示すものとしている。
Therefore, in the drawing, the Josephson switch parts 3 and 4 are shown by surrounding the usual Josephson single junction notation indicated by an "x" in a square, as in the description of the conventional example above. This indicates that the element may be a single-junction Josephson element or a skid element including multiple junctions.

例えば第2図Aに示されるような三つのジヨゼ
フソン接合J1,J2,J3を有する三接合スキ
ツドの閾値特性は第2図Bのようになる。
For example, the threshold characteristic of a three-junction skid having three Josefson junctions J1, J2, and J3 as shown in FIG. 2A is as shown in FIG. 2B.

制御電流Icが流されていないときに、ゲート電
流ないし回路電流Igに関する臨界電流値Ioは最大
値Iomaxとなり、制御電流Icの値をある程度の範
囲内で正負に増加していくと、やがて最小臨界電
流値Iominに至る。
When the control current Ic is not flowing, the critical current value Io regarding the gate current or circuit current Ig is the maximum value Iomax, and if the value of the control current Ic is increased positively or negatively within a certain range, it will eventually reach the minimum critical value. The current value reaches Iomin.

ここではまず、この第2図に示される三接合ス
キツドを使用して第1図中のジヨゼフソンスイツ
チ部3,4を構成した実施例につき考える。
First, let us consider an embodiment in which the three-junction skid shown in FIG. 2 is used to construct Josephson switch sections 3 and 4 in FIG. 1.

本発明においては、第5図示の従来例における
ように、インダクタンス分の相対的に小さな左枝
回路2L中のジヨゼフソンスイツチ部3に対して
専用の制御線5が誘導結合しているのみならず、
インダクタンス分の相対的に大きな右枝回路2R
中のジヨゼフソンスイツチ部4に対しても、専用
の制御線15が誘導結合するようにしている。
In the present invention, as in the conventional example shown in FIG. ,
Right branch circuit 2R with relatively large inductance
A dedicated control line 15 is also inductively coupled to the Josefson switch section 4 inside.

説明の便宜のため、以下、左枝回路2L中のジ
ヨゼフソンスイツチ部3を第一ジヨゼフソンスイ
ツチ部3、右枝回路2R中のジヨゼフソンスイツ
チ部4を第二ジヨゼフソンスイツチ部4と呼び、
同様にそれらに各対応する制御線を第一制御線
5、第二制御線15と呼ぶ。
For convenience of explanation, hereinafter, the Josephson switch section 3 in the left branch circuit 2L will be referred to as the first Josephson switch section 3, and the Josephson switch section 4 in the right branch circuit 2R will be referred to as the second Josephson switch section 4. called,
Similarly, the corresponding control lines are called a first control line 5 and a second control line 15.

してみると、第2図Bに示される閾値特性にお
いて、制御電流Icは、第一ジヨゼフソンスイツチ
部3に関しては制御線5内を流れる制御電流Ix
に、第二ジヨゼフソンスイツチ部4に関しては制
御線15内を流れる制御電流Iy′に、それぞれ置
き代えて考えることができ、臨界電流値Ioも、第
一ジヨゼフソンスイツチ部3のそれはIo1に、第
二ジヨゼフソンスイツチ部4のそれはIo2と、各
読み換えることができる。
Then, in the threshold characteristic shown in FIG.
Regarding the second Josephson switch section 4, the control current flowing through the control line 15 can be replaced with Iy', and the critical current value Io of the first Josephson switch section 3 is Io1. In other words, that of the second Josephson switch section 4 can be read as Io2.

もちろん、回路電流Igは、それぞれのジヨゼフ
ソンスイツチ部を流れる電流、すなわち回路電流
線路1,6を通じて流れる電流となる。
Of course, the circuit current Ig is the current flowing through each Josefson switch section, that is, the current flowing through the circuit current lines 1 and 6.

従つて、第一制御線5に十分な大きさのX制御
電流Ixを流すと、第一ジヨゼフソンスイツチ部3
の臨界電流値は、当該第2図Bについて説明した
ことからして、制御電流Ixが流されていなかつた
とき、すなわちIx=0のときの最大臨界電流値
Io1maxから低下し、特定の値以上の大きさの制
御電流値Ix=Xにて最小臨界電流値Io1minへ移
行する。
Therefore, when a sufficiently large X control current Ix is applied to the first control line 5, the first Josephson switch section 3
The critical current value is the maximum critical current value when the control current Ix is not flowing, that is, when Ix = 0, based on the explanation regarding Fig. 2B.
It decreases from Io1max and shifts to the minimum critical current value Io1min when the control current value Ix=X is greater than or equal to a specific value.

同様に、第二制御線15に十分な大きさのY制
御電流Iy′=Y′を流すと、第二ジヨゼフソンスイ
ツチ部4の臨界電流値Io2は、Iy′=0のときの最
大臨界電流値Io2maxから低下し、最小臨界電流
値Io2minへと移行する。
Similarly, when a sufficiently large Y control current Iy'=Y' is passed through the second control line 15, the critical current value Io2 of the second Josephson switch section 4 becomes the maximum critical value when Iy'=0. The current value decreases from the current value Io2max and shifts to the minimum critical current value Io2min.

但し、第一ジヨゼフソンスイツチ部3に関する
最小臨界電流値Io1minと第二ジヨゼフソンスイ
ツチ部4に関する最小臨界電流値Io2minとは、
必ずしも同じ値になつているとは限らない。むし
ろ、後述の設計例のように、異ならせる方が普通
となるかも知れない。
However, the minimum critical current value Io1min for the first Josephson switch section 3 and the minimum critical current value Io2min for the second Josephson switch section 4 are as follows.
They are not necessarily the same value. Rather, it may be more common to make them different, as in the design example described later.

インダクタ8に並列に抱かされているダンピン
グ抵抗9や、セル10自体に並列に抱かされてい
るダンピング抵抗9′は、この実施例のメモリー
セル10の動特性を調整するもので、原理動作
上、必須の構成子ではないが、実際の設計例では
その値についても有利な範囲を考えることにな
る。
The damping resistor 9 that is placed in parallel with the inductor 8 and the damping resistor 9' that is placed in parallel with the cell 10 itself adjust the dynamic characteristics of the memory cell 10 of this embodiment. Although it is not an essential constructor, in an actual design example, an advantageous range for its value should be considered.

また、左枝回路2Lと右枝回路2Rとインダク
タンス分の相違は、回路電流路線1,6が超電導
閉ループ2に対して接続されている接続点1a,
6aの幾何的な位置如何によつても調整ないし変
更できるが、この実施例においては、先に少し述
べたように、左右の枝回路でインダクタンスの相
違ができるだけ大きくなるように、非対称性を強
める配置としている。あえて言うなら、その程度
は、超電導閉ループ2としての全インダクタンス
Lが、殆ど右枝回路2R中に示されているインダ
クタ8に吸収される程度にまでされている。
Moreover, the difference in inductance between the left branch circuit 2L and the right branch circuit 2R is that the connection point 1a where the circuit current lines 1 and 6 are connected to the superconducting closed loop 2,
Although it can be adjusted or changed depending on the geometrical position of 6a, in this embodiment, as mentioned earlier, the asymmetry is strengthened so that the difference in inductance between the left and right branch circuits is as large as possible. It is arranged as follows. If I had to say so, the degree is such that almost all the inductance L as the superconducting closed loop 2 is absorbed by the inductor 8 shown in the right branch circuit 2R.

以下、一つの設計方針例を交えながら、本磁束
量子記憶型メモリーセル10の動作の説明を行な
うが、第一、第二のジヨゼフソンスイツチ部3,
4の個々に関し、既述のように各個別的に考える
ことのできる最大、最小臨界電流値の中、設計上
重要なのは、最小臨界電流値Io1min、Io2minで
あつて、最大臨界電流値Io1max,Io2maxの方は
ある程度以上に大きければ良い。
The operation of the magnetic flux quantum memory memory cell 10 will be explained below with reference to an example of a design policy.
4, among the maximum and minimum critical current values that can be considered individually as mentioned above, the important ones for design are the minimum critical current values Io1min and Io2min, and the maximum critical current values Io1max and Io2max. It is better if it is larger than a certain level.

先の約束からして、各最小臨界電流値Io1min,
Io2minを与える各制御電流Ix,Iy′の値は、それ
ぞれXとY′である。
From the previous promise, each minimum critical current value Io1min,
The values of each control current Ix and Iy' giving Io2min are X and Y', respectively.

ここで超電導閉ループ2のインダクタンスをL
とし、一磁束量子をΦ0とした上で、これらとの
関係で、 L Io2min=0.5〜2Φ0 …1) に設計する。ここでは例えば、 L Io2min=Φ0 …2) に選ぶ。
Here, the inductance of superconducting closed loop 2 is L
Then, one magnetic flux quantum is set to Φ 0 , and in relation to these, L Io2min=0.5~2Φ 0 ...1) is designed. Here, for example, L Io2min=Φ 0 ...2) is selected.

一方、第一ジヨゼフソンスイツチ部3に関する
最小臨界電流値Io1minに関しては、 Io1min=0.1〜1.0Io2min …3) に選ぶ。同様に、ここでは例えば、 Io1min=0.4Io2min …4) に選んだものとする。
On the other hand, the minimum critical current value Io1min for the first Josephson switch section 3 is selected to be Io1min=0.1 to 1.0Io2min...3). Similarly, here, for example, it is assumed that Io1min=0.4Io2min...4).

しかるに、書き込み動作時には、制御線15に
制御電流Iy′を流さず、従つてIy′=0として、第
二ジヨゼフソンスイツチ部4の臨界電流値を最大
臨界電流値Io2maxにして置く。
However, during the write operation, the control current Iy' is not passed through the control line 15, so Iy'=0, and the critical current value of the second Josephson switch section 4 is set at the maximum critical current value Io2max.

先に述べたように、この最大臨界電流値
Io2maxの値が十分に大きくなるように当該第二
ジヨゼフソンスイツチ部4を設計、製作すれば、
以下述べる書き込み動作時には、いかなるときに
もこの第二ジヨゼフソンスイツチ部4は電圧状態
に遷移することがない条件を作ることができ、従
つて、本メモリーセル10としても電圧状態に遷
移することがないようにし得る。
As mentioned earlier, this maximum critical current value
If the second Josephson switch section 4 is designed and manufactured so that the value of Io2max is sufficiently large,
During the write operation described below, it is possible to create a condition in which the second Josephson switch section 4 does not change to the voltage state at any time, and therefore, the present memory cell 10 also does not change to the voltage state. It can be made so that there is no such thing.

このような状態下での論理値“0”の書き込み
は、左枝回路2L中の第一ジヨゼフソンスイツチ
部3に供給する回路電流Iyの値を零(Iy=0)と
して、制御線5に流す制御電流Ixの値を先に述べ
たX(Ix=X)とする。
To write a logical value of "0" under such a condition, the value of the circuit current Iy supplied to the first Josephson switch section 3 in the left branch circuit 2L is set to zero (Iy=0), and the control line 5 is written. The value of the control current Ix to be flown is assumed to be the previously mentioned X (Ix=X).

但し、Iy=0なる回路電流IyとIx=Xなる制御
電流Ixを加えるタイミングは特定されず、どちら
が先でも良い。
However, the timing of adding the circuit current Iy where Iy=0 and the control current Ix where Ix=X is not specified, and either one may be added first.

このようにすると、既述した2)、4)式から、 L Io1min=0.4Φ0 …5) となり、もはや、超電導閉ループ2はその内部に
一磁束量子を貯えておくことができなくなり、従
つて論理値“0”が記憶される。
In this way, from equations 2) and 4) mentioned above, L Io1min = 0.4Φ 0 ...5), and the superconducting closed loop 2 can no longer store one magnetic flux quantum inside it, so A logical value "0" is stored.

一方、論理値“1”を書き込むためには、回路
電流Iy=Yとして、制御電流Ix=Xを加える。但
しこのときにも、その印加タイミングに特定はな
く、どちらが先でも良い。
On the other hand, in order to write the logical value "1", the circuit current Iy=Y and the control current Ix=X is added. However, at this time as well, there is no particular timing for applying the voltage, and it may be applied either first.

この書き込み動作を起こす前の超電導閉ループ
2の状態が論理的“0”の記憶状態であつたとす
れば、当該超電導閉ループ2内には永久電流iは
流れていない。
If the state of the superconducting closed loop 2 before this writing operation is a storage state of logical "0", no persistent current i flows in the superconducting closed loop 2.

従つて、値Yなる回路電流Iyは、そのまま第一
ジヨゼフソンスイツチ部3内を流れる。そこで、 Y>Io1min …6) となるように選んで置けば、第一ジヨゼフソンス
イツチ部3は電圧状態に遷移し、回路電流Iyは第
二ジヨゼフソンスイツチ部4の方に転流し、これ
によつて逆に第一ジヨゼフソンスイツチ部3は再
び零電圧状態に戻るようになる。
Therefore, the circuit current Iy having the value Y flows through the first Josephson switch section 3 as it is. Therefore, if Y>Io1min...6) is selected, the first Josephson switch section 3 will transition to the voltage state, and the circuit current Iy will be commutated to the second Josephson switch section 4, As a result, the first Josephson switch section 3 returns to the zero voltage state again.

こうした状態が起こつた後に制御電流Ixを零に
戻し、回路電流Iyも零に戻せば(このタイミング
は常に同じである)、一磁束量子Φ0に対応する永
久電流iが超電導閉ループ2中に残り、所期の通
りに論理値“1”が記憶されたことになる。
After such a state occurs, if the control current Ix is returned to zero and the circuit current Iy is also returned to zero (this timing is always the same), a persistent current i corresponding to one magnetic flux quantum Φ 0 remains in the superconducting closed loop 2. , the logical value "1" is stored as expected.

一方、Iy=Y、Ix=Xなる各電流を印加したと
きに、その前の超電導閉ループ2の状態が論理値
“1”の記憶状態であつて、内部に永久電流iが
流れていた場合には、第一ジヨゼフソンスイツチ
部3に流れる電流の大きさは実効的に(Y−i)
となる。従つて、 (Y−i)<Io1min …7) であれば、第一ジヨゼフソンスイツチ部3は電圧
状態に遷移することがなく、メモリーセル10の
内容は論理値“1”の記憶状態を保つ。これは等
価的に論理値“1”を書き込んだ後の結果と同じ
である。
On the other hand, when the currents Iy = Y and Ix = The magnitude of the current flowing through the first Josephson switch section 3 is effectively (Yi)
becomes. Therefore, if (Y-i)<Io1min...7), the first Josephson switch section 3 will not change to the voltage state, and the contents of the memory cell 10 will remain in the storage state of the logical value "1". keep. This is equivalently the same result as after writing a logical value "1".

従つて、こと書き込みに関しては、上記6)、
7)式からして、回路電流Iyの値Yを次の範囲内
に収めれば良いことが分かる。
Therefore, regarding writing, 6) above,
From equation 7), it can be seen that the value Y of the circuit current Iy should be kept within the following range.

Io1min<Y<Io1min+i …8) また、上記メカニズムから顕かなように、書き
込み時における第二ジヨゼフソンスイツチ部4の
最大臨界電流値Io2maxは、上記値Yよりも十分
大きな値として置けば良い。
Io1min<Y<Io1min+i...8) Also, as is clear from the above mechanism, the maximum critical current value Io2max of the second Josephson switch section 4 during writing may be set to a value sufficiently larger than the above value Y.

次に読み出し動作について説明する。このモー
ドのときには、第二制御線15に流す電流Iy′の
値をY′として、当該第二ジヨゼフソンスイツチ
部4の臨界電流値を最小臨界電流値Io2minにま
で、十分低下させる。
Next, the read operation will be explained. In this mode, the value of the current Iy' flowing through the second control line 15 is set as Y', and the critical current value of the second Josephson switch section 4 is sufficiently reduced to the minimum critical current value Io2min.

こうした上で、回路電流Iy=Yと第一制御線5
への制御電流Ix=Xを流す。これについてもどち
らが先でも良い。
Based on this, the circuit current Iy=Y and the first control line 5
Control current Ix=X is applied to. Whichever comes first is fine.

すると、上述のように、回路電流Iyの値Yが上
記8)式の範囲内に選んであると、第一ジヨゼフ
ソンスイツチ部3は、メモリーセル10としての
記憶内容が論理値“1”であつた場合には電圧状
態にスイツチせず、“0”であつた場合にのみ、
電圧状態に遷移する。
Then, as mentioned above, if the value Y of the circuit current Iy is selected within the range of the above formula 8), the first Josephson switch section 3 will change the memory content of the memory cell 10 to the logical value "1". If it is, it does not switch to the voltage state, but only if it is "0",
Transition to voltage state.

記憶内容論理値“0”に関して第一ジヨゼフソ
ンスイツチ部3が電圧状態に遷移すると、回路電
流Iyは右枝回路2R中に流れ込み、臨界電流値が
最小臨界電流値Io2minにまで低下されている第
二ジヨゼフソンスイツチ部4を電圧状態に遷移さ
せる。従つて、メモリーセル10としても電圧状
態に遷移する。
When the first Josephson switch unit 3 transitions to the voltage state with respect to the memory content logical value "0", the circuit current Iy flows into the right branch circuit 2R, and the critical current value is reduced to the minimum critical current value Io2min. The second Josephson switch section 4 is brought into a voltage state. Therefore, the memory cell 10 also transitions to a voltage state.

このようにして、読み出しに関しても、特に回
路電流Iyと制御電流Ixの印加タイミング関係を勘
案することなく、記憶内容に応じてメモリーセル
10自体が電圧状態に遷移するか否かで記憶内容
を読み出すことができる。
In this way, with regard to reading, the memory content is read based on whether or not the memory cell 10 itself changes to a voltage state according to the memory content, without particularly considering the relationship between the application timing of the circuit current Iy and the control current Ix. be able to.

なお、第一ジヨゼフソンスイツチ部3が電圧状
態に遷移したことにより第二ジヨゼフソンスイツ
チ部4に流れ込む電流の尖頭値は、一般にダンピ
ング抵抗9,9′の調整により、回路電流Iyの値
よりも大きくすることができる。
Note that the peak value of the current flowing into the second Josephson switch section 4 due to the transition of the first Josephson switch section 3 to the voltage state is generally determined by adjusting the damping resistors 9 and 9' to the circuit current Iy. It can be larger than the value.

従つて、第二ジヨゼフソンスイツチ部4の最小
臨界電流値Io2minよりも小さな値の回路電流Iy
であつても、所期通りの電圧状態への遷移を起こ
すことができる。
Therefore, the circuit current Iy is smaller than the minimum critical current value Io2min of the second Josephson switch section 4.
Even if the voltage is low, the transition to the desired voltage state can occur.

また、上記読み出しに関してさらに実際的な配
慮を施すと、非破壊読み出しとした方が望まし
い。しかし、そのための回路系自体は、本発明が
直接にこれを規定するものではなく、例えば先に
従来例に関して挙げた特開昭58−199492号公報に
開示されているような回路構成を援用することが
できる。
Furthermore, if further practical considerations are given to the above-mentioned readout, non-destructive readout is preferable. However, the circuit system itself for this purpose is not directly defined by the present invention, and for example, the circuit structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 1984-199492 mentioned above regarding the conventional example may be used. be able to.

すなわち、論理値“1”を読み出した後には、
先に制御電流Ixの値を零にした後、回路電流Iyの
値を零にし、逆に論理値“0”を読み出した後に
は、先に回路電流Iyの値を零にした後、制御電流
Ixの値を零にする操作を自動的に行なう回路系を
組めば良い。
That is, after reading the logical value "1",
First, the value of the control current Ix is set to zero, then the value of the circuit current Iy is set to zero, and conversely, after reading the logic value "0", the value of the circuit current Iy is first set to zero, and then the value of the control current is set to zero.
All you have to do is build a circuit system that automatically sets the value of Ix to zero.

上記本発明の第一実施例においては、第2図に
示される三接合スキツドを第一、第二ジヨゼフソ
ンスイツチ部3,4に用いていた。これに対して
次に、第二ジヨゼフソンスイツチ部4には第3図
に示す二接合スキツドを用いるようにした実施例
につき説明する。
In the first embodiment of the present invention, the three-junction skid shown in FIG. 2 was used for the first and second Josephson switch parts 3 and 4. Next, an embodiment will be described in which a two-junction skid shown in FIG. 3 is used for the second Josephson switch section 4.

第3図Aにその構成が示されているスキツド
は、特に非対称二接合スキツドと呼ばれる既存の
もので、一方の枝回路中のインダクタンスL2の
方が他方の枝回路中のインダクタンスL1よりも
十分に大きくなるように作られている。
The skid whose configuration is shown in Figure 3A is an existing one called an asymmetric two-junction skid, in which the inductance L2 in one branch circuit is much larger than the inductance L1 in the other branch circuit. It's made to grow.

そして、インダクタンスが大きい方の枝回路中
のジヨゼフソン素子J2の臨界電流値Io(J2)は、
インダクタンスが小さい方の枝回路中のジヨゼフ
ソン素子J1の臨界電流値Io(J1)よりも大きく
なつている。
Then, the critical current value Io (J2) of Josephson element J2 in the branch circuit with larger inductance is:
It is larger than the critical current value Io (J1) of Josephson element J1 in the branch circuit with smaller inductance.

こうしたスキツドにおいて、 (L1+L2)×{Io(J1)+Io(J2)}/2 =0.3〜0.4Φ0 …9) に選ぶと、第3図Bに示されるように、制御電流
Ic=0、ないしその近傍において臨界電流値は最
低ないし最小値Iominとなり、逆に正負に有意の
値を取るときに最大値Iomaxとなる双蜂性のよう
な閾値特性が得られる。
In such a skid, if (L1 + L2) × {Io (J1) + Io (J2)}/2 = 0.3~0.4Φ 0 ...9) is chosen, the control current will change as shown in Figure 3B.
When Ic = 0 or in the vicinity thereof, the critical current value becomes the lowest or minimum value Iomin, and conversely, when it takes a significant value in the positive and negative directions, it reaches the maximum value Iomax, resulting in a dichotic-like threshold characteristic.

従つて、第1図中の第二ジヨゼフソンスイツチ
部4に、この第3図示の非対称二接合スキツドを
使用すると、先の第一実施例における場合と逆に
なり、第二制御線15に流す読み出し/書き込み
のモード指定電流Iy′は、Iy′=0で読み出し動作
を指定し、Iy′=Y′で書き込み動作を指定するも
のとなる。
Therefore, if the asymmetric two-junction skid shown in FIG. 3 is used for the second Josephson switch section 4 in FIG. The read/write mode specifying current Iy' to be applied specifies a read operation when Iy'=0, and specifies a write operation when Iy'=Y'.

そこで、後述のように、本発明のメモリーセル
を複数個用いて二次元メモリー空間を構成し、各
アドレスごとに一致選択方式を採用する場合に
は、このように第3図に示されるスキツドを第二
ジヨゼフソンスイツチ部4に用いたメモリーセル
とすると、一致選択された以外の半選択状態にあ
る他のメモリーセルが全て読み出しモードとされ
ても、第二制御線15に関しては電力が消費され
ることがないので望ましいことになる。
Therefore, as will be described later, when a two-dimensional memory space is constructed using a plurality of memory cells of the present invention and a match selection method is adopted for each address, the skid shown in FIG. In the case of the memory cell used in the second Josephson switch section 4, even if all other memory cells in the half-selected state other than those selected coincidentally are set to the read mode, power is consumed regarding the second control line 15. This is desirable because it will never happen.

しかし、他の関連動作については、先の第一実
施例における場合とほぼ同様に考えて良く、第一
制御電流Ixや回路電流Iy、さらにはダンピング抵
抗等々には、既述した設計方針例に従つて、それ
なりに適当な値を設定することができる。
However, other related operations can be considered in almost the same way as in the first embodiment, and the first control current Ix, circuit current Iy, damping resistor, etc. Therefore, an appropriate value can be set.

また、第2図と第3図に示される以外のジヨゼ
フソンスイツチ回路、例えば単接合ジヨゼフソン
フソン素子が、さらに多くのジヨゼフソン素子を
含むスキツド等も、本発明のメモリーセルのジヨ
ゼフソンスイツチ部3,4として用いることは可
能である。第2図と第3図のスキツドを特に取り
挙げたのは、上記のように、制御電流Iy′ないし
モード指定電流Iy′に関し、たまたま、それらの
間で電流値関係が逆になるからであり、どちらで
あつても本発明は有効に実現できることを証する
がためである。
Further, Josephson switch circuits other than those shown in FIGS. 2 and 3, such as skids containing more single-junction Josephson elements, are also applicable to the Josephson switch circuit of the memory cell of the present invention. It is possible to use it as the switch parts 3 and 4. The reason why the skids in FIGS. 2 and 3 are specifically mentioned is because, as mentioned above, the current value relationship between them happens to be reversed with respect to the control current Iy' or the mode specified current Iy'. This is to prove that the present invention can be effectively implemented in either case.

本発明のメモリーセルを複数個用いて二次元メ
モリー空間を構成した場合、そのままでは、ある
特定の制御線5が選ばれ、それに制御電流ないし
X選択電流Ixが流されると、当該制御線を共通と
するあるX行に連なる全てのメモリーセルが動作
する語選択構成となる。
When a two-dimensional memory space is configured using a plurality of memory cells of the present invention, if a certain control line 5 is selected and a control current or X selection current Ix is passed through it, the control line is The word selection configuration is such that all memory cells connected to a certain X row operate.

もちろん、それで良ければ差支えないが、特定
のX−Y交点ないしビツトのみが選択される一致
選択が望ましいとされる場合も考えられる。
Of course, there is no problem if this is acceptable, but there may be cases where matching selection in which only specific X-Y intersections or bits are selected is desirable.

そうした場合、制御線5に対して直交する方向
に補助制御線を一本、加え、それら両者に流れる
電流のアンド動作で対応する第一ジヨゼフソンス
イツチ部が駆動されるようにしても良いが、その
ようにすると、折角にして本発明により動作余裕
が増加された効果はやや低減されてしまうし、製
作も面倒になり、寸法的にも不利になる。
In such a case, one auxiliary control line may be added in a direction perpendicular to the control line 5, and the corresponding first Josephson switch section may be driven by the AND operation of the currents flowing through both of them. If this is done, the effect of increasing the operating margin provided by the present invention will be somewhat reduced, the manufacturing will be complicated, and there will be disadvantages in terms of size.

そこで、こうした欠点を有さない一致選択方式
としては、以下に述べる方式が有効である。
Therefore, as a match selection method that does not have these drawbacks, the method described below is effective.

この方式の特徴は、本発明によるメモリーセル
を先に挙げた公開公報中に開示されているような
回路構成に用いると、自動的に非破壊読み出しに
なることを利用して、書き込み時の半選択ビツト
には読み出し動作をさせてしまう点にある。
The feature of this method is that when the memory cell according to the present invention is used in the circuit configuration disclosed in the above-mentioned publication, it automatically becomes non-destructive read. The problem is that a read operation is performed on the selected bit.

この方式を実現したメモリー空間構成例が第4
図Aに示されており、その動作タイミングは第4
図Bに示されている。第4図Aにおいて、四角形
で示された各セルC11〜C44は、それぞれは
第1図に示された本発明実施例としてのメモリー
セル10と同一の構成と考えて良い。
The fourth example of a memory space configuration that realizes this method is
The operation timing is shown in Figure A.
Shown in Figure B. In FIG. 4A, each of the cells C11 to C44 indicated by squares can be considered to have the same configuration as the memory cell 10 as the embodiment of the present invention shown in FIG.

X選択回路30から伸びているこの場合四本の
X選択線路5−1,5−2,5−3,5−4は、
それぞれ第1図中における制御電流線路5に相当
し、Y選択回路40から伸びている同様に四本の
モード指定電流線路15−1,15−2,15−
3,15−4は、それぞれ第1図中における第二
制御線ないしモード指定線15に相当する。
In this case, the four X selection lines 5-1, 5-2, 5-3, and 5-4 extending from the X selection circuit 30 are as follows:
Similarly, four mode specifying current lines 15-1, 15-2, 15- extend from the Y selection circuit 40, each corresponding to the control current line 5 in FIG.
3 and 15-4 correspond to the second control line or mode designation line 15 in FIG. 1, respectively.

同じY列に含まれるメモリーセルC11,C2
1,C31,C41;〜;C14,C24,C3
4,C44は、それぞれ第1図中にあつて回路電
流線路1,6に相当する電流線路で直列に接続さ
れ、各列あたり一本あての回路電流線路11−
1,16−1,;〜;11−4,16−4が構成
されている。
Memory cells C11 and C2 included in the same Y column
1, C31, C41; ~; C14, C24, C3
4 and C44 are connected in series with current lines corresponding to circuit current lines 1 and 6 in FIG. 1, respectively, and one circuit current line 11- for each column.
1, 16-1,; ~; 11-4, 16-4 are configured.

以下、各符号の添字は“−j;j=1,2,
3,4”で代表させると、各回路電流線路11−
j,16−jには、各直列セルと直列にリセツト
用ジヨゼフソンゲート20−jが入り、これらと
並列にセツト用ジヨゼフソンゲート21−jが入
つている。
Below, the subscript of each code is “-j; j=1, 2,
3,4", each circuit current line 11-
j, 16-j, a Josephson gate 20-j for reset is inserted in series with each series cell, and a Josephson gate 21-j for setting is inserted in parallel thereto.

各ゲートは単接合ジヨゼフソン素子でもスキツ
ド構成でも良いが、リセツト用ジヨゼフソンゲー
ト20−jには、これを選択的にスイツチさせる
制御線23−jが配され、同様に、セツト用ジヨ
ゼフソンゲート21−jにも、これを選択的にス
イツチさせる制御線24−jが配されている。
Each gate may be a single-junction Josephson device or a skid configuration, but the reset Josephson gate 20-j is provided with a control line 23-j for selectively switching it. A control line 24-j for selectively switching the gate 21-j is also arranged.

こうしたメモリー空間構成下にあつては、回路
電流線路11−j,16−jに直流的な供給電流
を流すと、四個のセル列とリセツト用ゲート20
−jを含む線路は大きなインダクタンスを持つた
め、その供給電流の殆どは、まずもつてセツト用
ゲート21−jに流れ込む。こうした状態が初期
状態である。
Under such a memory space configuration, when a DC supply current is passed through the circuit current lines 11-j and 16-j, the four cell columns and the reset gate 20
Since the line including -j has a large inductance, most of its supply current first flows into the setting gate 21-j. This state is the initial state.

しかるに、当該セツト用ゲート21−jにセツ
トパルスを与えてこれを電圧状態に遷移させる
と、供給電流はセル列に流れ込み、第1図におけ
る回路電流Iyに相当するY選択電流となる。
However, when a set pulse is applied to the set gate 21-j to change it to a voltage state, the supply current flows into the cell column and becomes a Y selection current corresponding to the circuit current Iy in FIG.

このようになると、セツト用ゲート21−jに
流れ込む電流はほぼ零となるので、当該ゲート2
1−jは自動的に零電圧状態に戻る。
In this case, the current flowing into the setting gate 21-j becomes almost zero, so the current flowing into the setting gate 21-j becomes almost zero.
1-j automatically returns to the zero voltage state.

一例として、メモリーセルC32への書き込み
動作につき説明してみる。
As an example, a write operation to the memory cell C32 will be explained.

本回路系では、当該メモリーセルC32を含む
Y方向第二列以外の列に属する各メモリーセル
は、全て読み出しモード指定下に置かれる。な
お、ここでは各メモリーセルが、第2図に示した
三接合スキツドをそのジヨゼフソンスイツチ部に
有するもので構成されているとする。
In this circuit system, all memory cells belonging to columns other than the second column in the Y direction including the memory cell C32 are placed under read mode designation. It is assumed here that each memory cell has a three-junction skid shown in FIG. 2 in its Josephson switch portion.

まず、当該Y方向第二列に関する制御線ないし
モード指定電流線15−2以外の他のモード指定
電流線15−1,15−3,15−4には、読み
出しモードを指定する電流Iy′=Y′が与えられる。
換言すればY方向第二列に属するメモリーセル群
以外は、上述のように全て読み出しモード下に置
かれる。
First, the mode specifying current lines 15-1, 15-3, and 15-4 other than the control line or mode specifying current line 15-2 related to the second column in the Y direction have a current Iy'= Y′ is given.
In other words, all the memory cells other than the memory cells belonging to the second column in the Y direction are placed in the read mode as described above.

この状態下で、対象とするメモリーセルC32
に論理値“1”を書き込む場合には、Y方向第二
列回路電流線路11−2,16−2に電流Iy=Y
を流した状態で、X方向第三行目のX選択線5−
3にのみ、選択電流Ix=Xが供給される。
Under this condition, the target memory cell C32
When writing a logical value “1” to
While flowing, select the X selection line 5- in the third row in the X direction.
3 is supplied with selection current Ix=X.

すると、このX方向第三行目のX選択線5−3
に連なる他のメモリーセルC31,C33,C3
4にあつては、読み出しモード指令が与えられて
いるため、読み出し動作が行なわれ、対象となる
メモリーセルC32にてのみ、所期の通りの書き
込み動作が行なわれる。その後に電流Ix,Iy′を
零に戻せば、一回の書き込み動作が終了する。電
流Ix,Iy′はどちらを先に戻しても良い。
Then, the X selection line 5-3 in the third row in the X direction
Other memory cells C31, C33, C3 connected to
4, since the read mode command is given, the read operation is performed, and the intended write operation is performed only in the target memory cell C32. If the currents Ix and Iy' are then returned to zero, one write operation is completed. Either of the currents Ix and Iy′ can be returned first.

ここで注意したいのは、本回路系では、一回あ
たりの上記書き込み動作を行なうたびに、リセツ
ト用ゲート20−jを動作させる必要は必ずしも
ないということである。
It should be noted here that in this circuit system, it is not necessarily necessary to operate the reset gate 20-j every time the above write operation is performed.

確かに、リセツト用ゲート付属の制御線23−
jにリセツトパルスを与えて当該ゲート20−j
を電圧状態に遷移させれば、回路電流は再びセツ
ト用ゲート21−jに戻され、完全に初期状態に
戻るが、そうする必要は特にはないのである。
Indeed, the control line 23- attached to the reset gate
Applying a reset pulse to gate 20-j
If the voltage state is changed to the voltage state, the circuit current is returned to the setting gate 21-j, and the initial state is completely restored, but there is no particular need to do so.

また、本発明のメモリーセルの場合、読み出し
動作は既述したように非破壊的であるので、動作
終了の前後で半選択ビツトのメモリーセルに記憶
内容の変更が起きることもない。
Further, in the case of the memory cell of the present invention, since the read operation is non-destructive as described above, the storage contents of the half-selected bits of the memory cell will not be changed before or after the end of the operation.

“0”を書き込む場合には、Y方向第二列に属
するリセツト用ゲート20−2を、その制御線2
3−2にリセツトパルスを与えることにより、電
圧状態に遷移させ、供給電流をセツト用ゲート2
1−2側へ側路させることにより、実効的に回路
電流Iyを零にしたのと等価な状態を具現する。
When writing "0", the reset gate 20-2 belonging to the second column in the Y direction is connected to its control line 20-2.
By applying a reset pulse to 3-2, the voltage state is changed, and the supply current is applied to the set gate 2.
By bypassing the current to the 1-2 side, a state equivalent to effectively reducing the circuit current Iy to zero is realized.

一方で、他のY方向各列中のセツト用ゲートに
はセツトパルスを与え、それらを電圧状態に遷移
させて、回路電流Iy=Yを各セル列に流し込ませ
る。
On the other hand, a set pulse is applied to the set gates in each of the other columns in the Y direction, causing them to transition to a voltage state, and causing a circuit current Iy=Y to flow into each cell column.

そうした状態下でX方向第三行目のX選択線に
選択電流Ix=Xが供給されると、書き込み対象外
の他のメモリーセルC31,C33,C34は読
み出し動作を行ない、対象となるメモリーセルC
32においてのみ、所期の通り、論理的“0”の
書き込みが行なわれる。その後、順番に係らず電
流Ix,Iy′が零に戻されて、一回あたりの“0”
書き込み動作を終える。
Under such conditions, when selection current Ix=X is supplied to the X selection line in the third row in the C
Only at 32 is a logical "0" written as expected. After that, the currents Ix and Iy′ are returned to zero regardless of the order, and each time
Finish the write operation.

このようにすれば、二線一致選択的に、所望の
論理値“1”または“0”の書き込みが行なわ
れ、選択されていない他のメモリーセル群はその
内容に変更を受けないで済む。
In this way, the desired logic value "1" or "0" is written in a two-line matching manner, and the contents of other unselected memory cells do not need to be changed.

次いで読み出し動作につき説明する。やはり対
象となるメモリーセルはC32とする。
Next, the read operation will be explained. Again, the target memory cell is C32.

この読み出し動作にあつては、まず、全セツト
用ジヨゼフソンゲート21−jにセツトパルスが
印加され、それらを全て、電圧状態に遷移させる
ことにより、回路電流Iy=Yが全Y方向列中に流
される。
In this read operation, first, a set pulse is applied to all the Josephson gates 21-j for setting, and by making them all transition to a voltage state, the circuit current Iy=Y is applied to all the columns in the Y direction. be swept away.

また、全モード指定線15−jに読み出しモー
ド指定電流Iy′=Y′が与えられ、全Y方向列が読
み出しモードとなる。
Further, a read mode specifying current Iy'=Y' is applied to all mode specifying lines 15-j, and all Y-direction columns are placed in the read mode.

しかし一方、各セツト用ジヨゼフソンゲート2
1−j側の電流線路にそれぞれ誘導結合したセン
ス用ジヨゼフソンゲート22−jの群中にあつて
は、対象となるメモリーセルセルC32を含むY
方向列に関するセンス用ジヨゼフソンゲート22
−2にのみ、Y選択回路40により指定されたゲ
ート電流が流される。
However, on the other hand, Josephson gate 2 for each set
In the group of sensing Josephson gates 22-j each inductively coupled to the current line on the 1-j side, Y including the target memory cell C32
Josefson gate 22 for sense of direction column
The gate current specified by the Y selection circuit 40 is applied only to -2.

もつとも、それだけではこのセンス用ジヨゼフ
ソンゲート22−2はスイツチしない。このとき
すでに、供給電流Iy=Yは、セツト用ゲートのス
イツチにより、各セル列とそれに対応するリセツ
ト用ゲートの方に流れ込んでいるからである。
However, this alone does not switch the sense Josephson gate 22-2. This is because, at this time, the supply current Iy=Y has already flowed into each cell column and its corresponding reset gate by the switch of the set gate.

が、X選択線5−3に選択電流Ix=Xが流され
ると、メモリーセルC32が論理的“1”を記憶
していれば、当該セルはスイツチしないものの、
論理値“0”を記憶していた場合にはスイツチ
し、ために回路電流Iyはセツト用ゲート21−2
側に追い返される。
However, when the selection current Ix =
If the logic value "0" is stored, it is switched, and therefore the circuit current Iy is set at the gate 21-2.
being chased back to the side.

従つて、センス用ゲート22−2はこの還流電
流を検出し、電圧状態に遷移することをもつて対
象としたメモリーセルC32の記憶内容が論理値
“0”であつたことを教える。
Therefore, the sensing gate 22-2 detects this return current and indicates that the stored content of the target memory cell C32 is a logic value "0" by making a transition to the voltage state.

もちろん、選択されたX選択線5−3に連なつ
ている他のメモリーセルC31,3C33,C3
4も、メモリーセルC32の読み出し動作と同時
に読み出し動作を行なうが、それぞれに対応して
設けてあるセンス用ゲート22−1,22−3,
22−4にはゲート電流が与えられていないの
で、有意の出力信号は発せられない。
Of course, other memory cells C31, 3C33, C3 connected to the selected X selection line 5-3
4 also performs a read operation simultaneously with the read operation of the memory cell C32, but sense gates 22-1, 22-3, and
Since no gate current is applied to 22-4, no significant output signal is generated.

従つて、全てのセンス用ゲートの論理和を取る
ように構成することができ、そのときに一致選択
したメモリーセルからのみ、所期の通りにその内
容を読み出すことができる。
Therefore, it can be configured to take the logical sum of all the sensing gates, and the contents can be read out only from the memory cells that are matched and selected at that time.

なお、以上の動作から顕かなように、このよう
なメモリー空間構成とその動作方法を採用した場
合、実働下では読み出し動作がかなり多くなるこ
とが分かる。
Note that, as is clear from the above operations, when such a memory space configuration and its operating method are adopted, the number of read operations increases considerably under actual operation.

従つて、上記では第2図示の三接合スキツドを
各セルのジヨゼフソンスイツチ部3,4に使用し
たものとして説明してきたが、できれば、先にも
少し述べたように、各セルの第二ジヨゼフソンス
イツチ部4には、読み出しモード指定時に指定電
流Iy′=0とすることができる第3図示の二接合
非対称スキツド構成を採用した方が有利である。
Therefore, although the three-junction skid shown in FIG. It is advantageous to adopt the two-junction asymmetric skid configuration shown in FIG. 3, which allows the specified current Iy' to be 0 when specifying the read mode, for the Josephson switch section 4.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の詳記のように、本発明の磁束量子記憶型
メモリーセルは、書き込み時と読み出し時とにあ
つてのタイミング関係に制約の少ない動作を容易
に提供できる。書き込み、読み出しに直接に関与
する電流成分に限つて言えば、そうした限定的な
タイミング関係は原理的にはないと言つて良い。
As described above in detail, the magnetic flux quantum memory memory cell of the present invention can easily provide operation with fewer constraints on the timing relationship during writing and reading. As far as current components directly involved in writing and reading are concerned, it can be said that such a limited timing relationship does not exist in principle.

しかも相反する動作要素を生じさせないで済む
から、動作余裕も本質的に大きく取ることができ
る。
Moreover, since there is no need to generate contradictory operating elements, the operating margin can essentially be increased.

そしてまた、本メモリーセルを二次元メモリー
空間に組んだ場合にも、非破壊読み出し動作がで
きる原理を有効に利用して、簡単に一致選択方式
を採用することもできる。
Furthermore, even when this memory cell is assembled in a two-dimensional memory space, the coincidence selection method can be easily adopted by effectively utilizing the principle of non-destructive read operation.

もとより、構造自体簡単で、わずか三線でアク
セスできるから、高密度設計性も損われず、将来
に亘つての高速大容量メモリーの実現に大きく貢
献するものと期待できる。
Of course, since the structure itself is simple and can be accessed with just three wires, high-density design is not compromised, and it is expected that it will greatly contribute to the realization of high-speed, large-capacity memory in the future.

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

第1図は本発明による磁束量子記憶型メモリー
セルの望ましい一実施例の概略構成図、第2図は
第1図に示される本発明実施例のメモリーセル中
のジヨゼフソンスイツチ部に用いることのできる
三接合スキツドの説明図、第3図は同じく本発明
実施例のメモリーセル中のジヨゼフソンスイツチ
部に用いることのできる他の例としての二接合非
対称スキツドの説明図、第4図は本発明のメモリ
ーセルを二次元メモリー空間に組んだ場合の構成
及び動作の説明図、第5図は本発明により改良を
施すべき従来の磁束量子記憶型メモリーセルの概
略構成図、である。 図中、1,6は回路電流線路、2は超電導閉ル
ープ、2Lは左枝回路、3,4はジヨゼフソンス
イツチ部、5は第一の制御線、8はインダクタ、
9,9′はダンピング抵抗、10は全体としての
本発明磁束量子記憶型メモリーセル、15は第二
の制御線ないし書き込み/読み出しモード指定電
流線、5−jはX選択線、11−j,16−jは
回路電流線路ないしY選択線、15−jは書き込
み/読み出しモード指定電流線、20−jはリセ
ツト用ジヨゼフソンゲート、21−jはセツト用
ジヨゼフソンゲート、22−jはセンス用ジヨゼ
フソンゲート、23−jはリセツトパルス印加用
制御線、24−jはセツトパルス印加用制御線、
30はX選択回路、40はY選択回路、である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a preferred embodiment of a magnetic flux quantum memory memory cell according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the structure of a Josephson switch used in the memory cell according to the embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of a two-junction asymmetric skid as another example that can be used in the Josephson switch section in the memory cell of the embodiment of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram of a three-junction skid that can be used. FIG. 5 is an explanatory diagram of the configuration and operation when the memory cell of the present invention is assembled in a two-dimensional memory space, and FIG. 5 is a schematic diagram of the configuration of a conventional magnetic flux quantum memory type memory cell to be improved by the present invention. In the figure, 1 and 6 are circuit current lines, 2 is a superconducting closed loop, 2L is a left branch circuit, 3 and 4 are Josephson switch parts, 5 is a first control line, 8 is an inductor,
9 and 9' are damping resistors, 10 is the magnetic flux quantum storage memory cell of the present invention as a whole, 15 is a second control line or write/read mode designating current line, 5-j is an X selection line, 11-j, 16-j is a circuit current line or Y selection line, 15-j is a write/read mode specifying current line, 20-j is a Josephson gate for reset, 21-j is a Josephson gate for setting, and 22-j is a Josephson gate for setting. Josephson gate for sense, 23-j is a control line for applying a reset pulse, 24-j is a control line for applying a set pulse,
30 is an X selection circuit, and 40 is a Y selection circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 超電導閉ループ中に二つのジヨゼフソンスイ
ツチ部を設け; 該二つのジヨゼフソンスイツチ部を左右の枝回
路に振り分けるように、該超電導閉ループに対し
て回路電流路線を接続し; 上記両枝回路のインダクタンス分を異ならせる
と共に; 上記二つのジヨゼフソンスイツチ部の中、上記
インダクタンス分の相対的に小さな枝回路中のジ
ヨゼフソンスイツチ部に対し、その臨界電流値を
制御する制御線を誘導結合する一方; インダクタンス分の相対的に大きな枝回路中の
ジヨゼフソンスイツチ部に対しても、その臨界電
流値を制御する制御線を誘導結合させたこと; を特徴とする磁束量子記憶型メモリーセル。
[Claims] 1. Two Josephson switch sections are provided in the superconducting closed loop; a circuit current line is connected to the superconducting closed loop so that the two Josephson switch sections are distributed to left and right branch circuits. In addition to making the inductance of the above two branch circuits different, the critical current value is set for the Josephson switch section in the branch circuit whose inductance is relatively small among the two Josephson switch sections. The control line for controlling the control line is inductively coupled; and the control line for controlling the critical current value is also inductively coupled to the Josephson switch part in the branch circuit, which has a relatively large inductance. Magnetic flux quantum memory memory cell.
JP60107747A 1985-05-20 1985-05-20 Magnetic flux quantum storage type memory cell Granted JPS61265797A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60107747A JPS61265797A (en) 1985-05-20 1985-05-20 Magnetic flux quantum storage type memory cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60107747A JPS61265797A (en) 1985-05-20 1985-05-20 Magnetic flux quantum storage type memory cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61265797A JPS61265797A (en) 1986-11-25
JPH0334156B2 true JPH0334156B2 (en) 1991-05-21

Family

ID=14466940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60107747A Granted JPS61265797A (en) 1985-05-20 1985-05-20 Magnetic flux quantum storage type memory cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61265797A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61265797A (en) 1986-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101953653B1 (en) Superconductive gate system
US20040160811A1 (en) Magnetic random access memory and reading method
KR102407369B1 (en) Memory circuit with analog bypass section
KR100615741B1 (en) Method of writing to magnetoresistive memory cells of MRAM memory device and MRAM memory
US7263018B2 (en) Compensating a long read time of a memory device in data comparison and write operations
US4974205A (en) Josephson memory and read/write circuit
US5229962A (en) Buffered nondestructive-readout Josephson memory cell with three gates
JPH0334156B2 (en)
JPH0427637B2 (en)
JPS6020840B2 (en) Magnetic flux quantum memory storage cell
US3208044A (en) Magnetic core matrix switch
JPH0363158B2 (en)
JPS6387697A (en) Josephson memory
JP4955232B2 (en) Superconducting memory cell
JPH0335753B2 (en)
JP2723172B2 (en) Superconducting associative memory cell and superconducting associative memory using the same
CN121281575A (en) SOT-MRAM-based reconfigurable in-memory computing system and method
JPH0415557B2 (en)
JPS6353637B2 (en)
USRE30395E (en) 21/2D Core memory
JPH0517727B2 (en)
CN118969034A (en) Storage and computing integrated unit, array and device
JPH01192087A (en) Josephson memory cell
JPS6386616A (en) Polarity switching type josephson driver circuit
JPH07118199B2 (en) Josephson Destructive Read Memory Circuit

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term