JPH0672914B2 - 超電導磁気抵抗素子の駆動方法 - Google Patents
超電導磁気抵抗素子の駆動方法Info
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- JPH0672914B2 JPH0672914B2 JP63066664A JP6666488A JPH0672914B2 JP H0672914 B2 JPH0672914 B2 JP H0672914B2 JP 63066664 A JP63066664 A JP 63066664A JP 6666488 A JP6666488 A JP 6666488A JP H0672914 B2 JPH0672914 B2 JP H0672914B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は折り返しで無誘導形構成の超電導磁気抵抗素子
を交流などで駆動し、雑音磁界の影響を小さくする超電
導磁気抵抗素子の駆動方法に関するものである。
を交流などで駆動し、雑音磁界の影響を小さくする超電
導磁気抵抗素子の駆動方法に関するものである。
＜従来の技術＞ 従来は、磁気抵抗素子に磁性材料を用いたものが使用さ
れていた。又、最近粒界の特性から、比較的弱い磁界に
高い感度をもつセラミック超電導体磁気抵抗素子の発表
をした。この超電導体磁気抵抗素子は、印加磁界により
超電導体粒子の粒界の超電導状態を壊して、常電導の抵
抗をもたせるもので、弱い印加磁界に対して、急速な抵
抗増加を示した。
れていた。又、最近粒界の特性から、比較的弱い磁界に
高い感度をもつセラミック超電導体磁気抵抗素子の発表
をした。この超電導体磁気抵抗素子は、印加磁界により
超電導体粒子の粒界の超電導状態を壊して、常電導の抵
抗をもたせるもので、弱い印加磁界に対して、急速な抵
抗増加を示した。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 従来の、磁性体による磁気抵抗素子は、その素子に印加
した磁界と電流の相互作用により、その素子の抵抗値を
変化させるものであり、磁界が印加されないときも、そ
の素子が抵抗をもち、印加磁界が弱いときの抵抗増加が
非常に小さい欠点があった。又、印加磁界に対して方向
性をもっていた。これを改良するため、前に発表したセ
ラミック超電導磁気抵抗素子の形状及び駆動回路は第３
図のようになっていた。この第３図に於てセラミック超
電導磁気抵抗素子９は、細長い本体１に１対の電流電極
３と電圧電極４が設けられており、電流電極は直流電源
７に、電圧電極４は電圧計８に接続されている。
した磁界と電流の相互作用により、その素子の抵抗値を
変化させるものであり、磁界が印加されないときも、そ
の素子が抵抗をもち、印加磁界が弱いときの抵抗増加が
非常に小さい欠点があった。又、印加磁界に対して方向
性をもっていた。これを改良するため、前に発表したセ
ラミック超電導磁気抵抗素子の形状及び駆動回路は第３
図のようになっていた。この第３図に於てセラミック超
電導磁気抵抗素子９は、細長い本体１に１対の電流電極
３と電圧電極４が設けられており、電流電極は直流電源
７に、電圧電極４は電圧計８に接続されている。
この第３図のように電源と電圧検出回路を接続し、印加
電流Ｉと印加磁界Ｈと変え、各印加電流毎に印加磁界の
強さと超電導磁気抵抗素子９の電圧電極間の抵抗Ｒの関
係を図にしたのが、第４図である。この第４図から分る
ように超電導磁気抵抗素子９の電極間を長く、又は、そ
の断面積を小さくすることにより、印加磁界Ｈの変化に
対応する素子抵抗の変化を大きくすることはできるが、
印加する電流Ｉの大きさにより、その素子９に発生する
抵抗の大きさが異なるためこの素子９を交流、又は変調
した電流で駆動することは不可能であった。
電流Ｉと印加磁界Ｈと変え、各印加電流毎に印加磁界の
強さと超電導磁気抵抗素子９の電圧電極間の抵抗Ｒの関
係を図にしたのが、第４図である。この第４図から分る
ように超電導磁気抵抗素子９の電極間を長く、又は、そ
の断面積を小さくすることにより、印加磁界Ｈの変化に
対応する素子抵抗の変化を大きくすることはできるが、
印加する電流Ｉの大きさにより、その素子９に発生する
抵抗の大きさが異なるためこの素子９を交流、又は変調
した電流で駆動することは不可能であった。
本発明は、従来の磁気抵抗素子がもっていた、以上のよ
うな問題点を解消し、感度がよいこの素子を交流駆動な
どでS/N比を上げる超電導磁気抵抗素子の駆動方法を提
供するものである。
うな問題点を解消し、感度がよいこの素子を交流駆動な
どでS/N比を上げる超電導磁気抵抗素子の駆動方法を提
供するものである。
〈問題点を解決するための手段〉 セラミック超電導体などの臨界温度（Tc）の高い超電導
体で磁気抵抗効果をもったものを用いて薄膜化、又は、
厚膜化し、小型にしても精度よく流れる電流が互に逆に
なる磁気抵抗線条の対が隣接する、いわゆる無誘導構成
にすると、その超電導磁気抵抗素子は印加する電流の大
きさを変化しても、その素子に磁界で発生した抵抗特性
は変化しないことが分かった。従って、本発明は上記の
磁気抵抗素子に交流、又は、パルスあるいはその他の任
意の変調波形の電流を印加しても、その素子から印加電
流の強さに比例した電圧出力を得ることができるので、
変調電流に同期した電圧出力を得る方法により、雑音や
ドリフトの影響を受けることなく、セラミック超電導体
の従来の磁気抵抗素子と比較すると極めて高い感度で微
少な磁場の検出や測定を行なうことができる方法にな
る。
体で磁気抵抗効果をもったものを用いて薄膜化、又は、
厚膜化し、小型にしても精度よく流れる電流が互に逆に
なる磁気抵抗線条の対が隣接する、いわゆる無誘導構成
にすると、その超電導磁気抵抗素子は印加する電流の大
きさを変化しても、その素子に磁界で発生した抵抗特性
は変化しないことが分かった。従って、本発明は上記の
磁気抵抗素子に交流、又は、パルスあるいはその他の任
意の変調波形の電流を印加しても、その素子から印加電
流の強さに比例した電圧出力を得ることができるので、
変調電流に同期した電圧出力を得る方法により、雑音や
ドリフトの影響を受けることなく、セラミック超電導体
の従来の磁気抵抗素子と比較すると極めて高い感度で微
少な磁場の検出や測定を行なうことができる方法にな
る。
〈作 用〉 セラミックスなどの粒界により高い磁気感度をもつ超電
導磁気抵抗素子は測定する磁界の強さが一定でも、その
素子に流す電流を大きくすると、素子に発生する抵抗も
大きくなった。これは素子に流れる電流が作る磁界の素
子の抵抗発生に関連しているためで、本発明のように、
線状で隣接した対を構成する超電導磁気抵抗素子に、同
じ大きさの電流を、互に反対方向に流れるように接続す
れば、その素子で発生する磁場は相互に打消し合って、
素子は電流による磁場の影響を受けなくなるので、素子
は電流の大きさに関係なく、磁界の大きさに対し一定の
抵抗をもつことになる。従って、交流、又は、任意に変
調した電流を素子に流して、その電流に同期させて素子
電圧を検出し、磁界の測定を行なうことができる。
導磁気抵抗素子は測定する磁界の強さが一定でも、その
素子に流す電流を大きくすると、素子に発生する抵抗も
大きくなった。これは素子に流れる電流が作る磁界の素
子の抵抗発生に関連しているためで、本発明のように、
線状で隣接した対を構成する超電導磁気抵抗素子に、同
じ大きさの電流を、互に反対方向に流れるように接続す
れば、その素子で発生する磁場は相互に打消し合って、
素子は電流による磁場の影響を受けなくなるので、素子
は電流の大きさに関係なく、磁界の大きさに対し一定の
抵抗をもつことになる。従って、交流、又は、任意に変
調した電流を素子に流して、その電流に同期させて素子
電圧を検出し、磁界の測定を行なうことができる。
＜実施例＞ 本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図が、本発明の一実施例を示したもので、超電導体
膜１は、図示しない基板の上に、Ｙ−Ba−Cu−Ｏのセラ
ミック超電導体になるよう、その構成元素の硝酸塩を水
溶液にして、スプレーパイロリシス法で作製し、酸素雰
囲気中で熱処理して酸素組成比を調整した。作製した膜
の絶縁部２の超電体部を除去することにより、折り返し
構成のセラミック超電導磁気抵抗素子９を形成した。こ
の素子は外形が約５×10mmで、超電導体膜厚は約10μｍ
であった。
膜１は、図示しない基板の上に、Ｙ−Ba−Cu−Ｏのセラ
ミック超電導体になるよう、その構成元素の硝酸塩を水
溶液にして、スプレーパイロリシス法で作製し、酸素雰
囲気中で熱処理して酸素組成比を調整した。作製した膜
の絶縁部２の超電体部を除去することにより、折り返し
構成のセラミック超電導磁気抵抗素子９を形成した。こ
の素子は外形が約５×10mmで、超電導体膜厚は約10μｍ
であった。
この実施例では超電導体膜１にＹ−Ba−Cu−Ｏのセラミ
ック超電導体を用いたが、これ以外の超電導体にしても
よく、その膜作製もスパッタリングやCVDなどで作るこ
ともできる。作製した磁気抵抗素子９に、チタン（Ti）
の蒸着、又は銀ペーストなどで電流電極３と電圧電極４
を作りそれぞれ素子９へ電流Ｉを流す電流源５と、素子
に発生した電圧を測定する電圧計６に接続した。以上の
ように作製し、測定した特性の代表例をグラフにしたの
が第２図である。使用した超電導体の臨界温度（Tc）は
約90Kであり、温度は液体窒素温度（77K）で行った。こ
の図の、縦軸は素子９に発生した抵抗値であり横軸は印
加した磁界の強さである。
ック超電導体を用いたが、これ以外の超電導体にしても
よく、その膜作製もスパッタリングやCVDなどで作るこ
ともできる。作製した磁気抵抗素子９に、チタン（Ti）
の蒸着、又は銀ペーストなどで電流電極３と電圧電極４
を作りそれぞれ素子９へ電流Ｉを流す電流源５と、素子
に発生した電圧を測定する電圧計６に接続した。以上の
ように作製し、測定した特性の代表例をグラフにしたの
が第２図である。使用した超電導体の臨界温度（Tc）は
約90Kであり、温度は液体窒素温度（77K）で行った。こ
の図の、縦軸は素子９に発生した抵抗値であり横軸は印
加した磁界の強さである。
この第２図に示した素子９の特性から分るように、その
抵抗値は素子に流れる電流に全く依存しない安定した特
性を示し、外部から印加した測定する磁界の強さによっ
て常に一定の抵抗を発生していた。
抵抗値は素子に流れる電流に全く依存しない安定した特
性を示し、外部から印加した測定する磁界の強さによっ
て常に一定の抵抗を発生していた。
第２図の測定範囲外の電流値、及び交流電流についても
測定したがこの図の抵抗値になった。
測定したがこの図の抵抗値になった。
〈発明の効果〉 本発明においては、線条の折り返し構成で、隣接して互
いに電流方向が逆になる対から構成された無誘導構成の
超電導磁気抵抗素子に対し、交流又はその他の変調電流
を印加することとしているので、磁界に対し感度のよい
超電導体の特性を持ち、かつ流す電流の大きさにより発
生抵抗値は変化せず、従って、その素子に印加した交
流，パルス電流又はその他の変調電流に同期して電圧出
力を検出又は、同期増幅することができることとなり、
微弱な磁界S/N比よく高精度で測定することができる。
いに電流方向が逆になる対から構成された無誘導構成の
超電導磁気抵抗素子に対し、交流又はその他の変調電流
を印加することとしているので、磁界に対し感度のよい
超電導体の特性を持ち、かつ流す電流の大きさにより発
生抵抗値は変化せず、従って、その素子に印加した交
流，パルス電流又はその他の変調電流に同期して電圧出
力を検出又は、同期増幅することができることとなり、
微弱な磁界S/N比よく高精度で測定することができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図の
実施例の特性図、第３図は従来の素子の実施例の斜視
図、第４図は第３図の特性図である。 １は超電導体膜、２は絶縁部、３は電流電極、４は電圧
電極、５は電流源、６は電圧計、７は直流電源、８は直
流電圧計、９は磁気抵抗素子、10は磁界である。
実施例の特性図、第３図は従来の素子の実施例の斜視
図、第４図は第３図の特性図である。 １は超電導体膜、２は絶縁部、３は電流電極、４は電圧
電極、５は電流源、６は電圧計、７は直流電源、８は直
流電圧計、９は磁気抵抗素子、10は磁界である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−17175（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−56980（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−56981（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭57−2891（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭56−3610（ＪＰ，Ｙ２) Ｃ．Ｗ．Ｃｈｕ，ｓｔ ａｌ．，Ｐｈｙ ｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒ ｓ，Ｖｏｌ．58，Ｎｏ．４，ＰＰ．405− 407（1987)
Claims (1)
- 【請求項１】線条の折り返し構成で、隣接して互に電流
方向が逆になる対から構成された無誘導構成の超電導磁
気抵抗素子の電流端子に交流又は、その他の変調電流を
印加し、前記素子が発生する電圧出力を、前記印加電流
に同期させて検出することを特徴とする超電導磁気抵抗
素子の駆動方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066664A JPH0672914B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 超電導磁気抵抗素子の駆動方法 |
| DE3888659T DE3888659T2 (de) | 1987-12-25 | 1988-12-23 | Supraleitendes Magnetwiderstandsgerät. |
| EP88312296A EP0323187B1 (en) | 1987-12-25 | 1988-12-23 | Superconductive magneto-resistive device |
| US07/289,312 US5126667A (en) | 1987-12-25 | 1988-12-23 | Superconductive magneto-resistive device for sensing an external magnetic field |
| US07/593,898 US5227721A (en) | 1987-12-25 | 1990-10-05 | Superconductive magnetic sensor having self induced magnetic biasing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066664A JPH0672914B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 超電導磁気抵抗素子の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239488A JPH01239488A (ja) | 1989-09-25 |
| JPH0672914B2 true JPH0672914B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=13322395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63066664A Expired - Fee Related JPH0672914B2 (ja) | 1987-12-25 | 1988-03-18 | 超電導磁気抵抗素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672914B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100890356B1 (ko) * | 2009-01-14 | 2009-03-25 | 한밭대학교 산학협력단 | 전도성 페이스트의 양생장치 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS563610U (ja) * | 1979-06-21 | 1981-01-13 | ||
| JPS572891U (ja) * | 1980-06-04 | 1982-01-08 | ||
| JPS5856980U (ja) * | 1981-10-12 | 1983-04-18 | 三洋電機株式会社 | 磁気検出装置 |
| JPS5856981U (ja) * | 1981-10-12 | 1983-04-18 | 三洋電機株式会社 | 磁気検出装置 |
| JPS5917175A (ja) * | 1982-07-20 | 1984-01-28 | Aisin Seiki Co Ltd | 極低温用磁場検出素子 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63066664A patent/JPH0672914B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｃ．Ｗ．Ｃｈｕ，ｓｔａｌ．，ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．５８，Ｎｏ．４，ＰＰ．４０５−４０７（１９８７） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01239488A (ja) | 1989-09-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |