JPH07263761A - Shielded superconductor circuit - Google Patents

Shielded superconductor circuit

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JPH07263761A
JPH07263761A JP6047416A JP4741694A JPH07263761A JP H07263761 A JPH07263761 A JP H07263761A JP 6047416 A JP6047416 A JP 6047416A JP 4741694 A JP4741694 A JP 4741694A JP H07263761 A JPH07263761 A JP H07263761A
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JP
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circuit
shield
superconducting
superconducting circuit
squid
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JP6047416A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Shimizu
信宏 清水
Toshimitsu Morooka
利光 師岡
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a circuit that is stable against external noise and with lower crosstalk between circuits by providing shield layers on the upper and lower sides of a superconductor circuit and reinforcing shields. CONSTITUTION:A shield comprises an upper shield layer 1 and a lower shield layer 2 above a superconductor circuit part 3 and shields at least a part of the superconductor circuit 3 from both above and below. The superconductor circuit part and the shield layers are insulated from each other by insulating layers 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は高速論理素子、高感度
電磁気センサ、または高周波信号増幅器などに応用する
超伝導回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting circuit applied to a high speed logic element, a high sensitivity electromagnetic sensor, a high frequency signal amplifier or the like.

【0002】[0002]

【従来技術】従来の超伝導回路の構成を図3,図4に示
す。超伝導回路の高速動作や誤動作を防止するために、
超伝導回路の上または下にシールド層を設けていた。図
3は超伝導回路部3に下部シールド層2を設けている例
を示している。実際に薄膜でジョセフソン素子7を含む
超伝導回路部3を構成した例を図4に示す。実施例で述
べる図5に対応した従来例である。シールド層は電磁シ
ールドであれば導電体で構わないが、超伝導回路では磁
気的なシールドも必要であるため、一般的に超伝導薄膜
を使用する。下部シールド層2と超伝導回路部3とは絶
縁層4を介して電気的に絶縁されている。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional superconducting circuit is shown in FIGS. To prevent high-speed operation and malfunction of superconducting circuits,
A shield layer was provided above or below the superconducting circuit. FIG. 3 shows an example in which the lower shield layer 2 is provided in the superconducting circuit section 3. FIG. 4 shows an example in which the superconducting circuit portion 3 including the Josephson element 7 is actually formed of a thin film. This is a conventional example corresponding to FIG. 5 described in the embodiment. The shield layer may be a conductor as long as it is an electromagnetic shield, but a superconducting thin film is generally used because a magnetic shield is also necessary in a superconducting circuit. The lower shield layer 2 and the superconducting circuit portion 3 are electrically insulated via the insulating layer 4.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】超伝導回路部の上また
は下のどちらか一方にだけシールド層を設けた場合は、
シールド層がある方から来るノイズは防げるが、反対側
のものについては一部回路内部に入る。そのため回路の
性能が落ち、ノイズが増えたり、誤動作をしたりする。
そこで本発明の目的は超伝導回路部の上下に各々シール
ド層を設けることにより、外部ノイズに強く、回路間の
クロストークの少ない超伝導回路を提供することにあ
る。
When the shield layer is provided only on one of the upper and lower sides of the superconducting circuit,
The noise coming from the side with the shield layer can be prevented, but the part on the opposite side partially goes inside the circuit. Therefore, the performance of the circuit deteriorates, noise increases, and malfunction occurs.
Therefore, an object of the present invention is to provide a superconducting circuit that is strong against external noise and has less crosstalk between circuits by providing shield layers above and below the superconducting circuit portion.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】超伝導回路部の上下両方
にシールド層を設けた。超伝導回路部は上下のシールド
層によりほぼ完全にシールドされるため、外部ノイズを
防ぐことができ、回路の誤動作もなくなる。超伝導回路
部が複数あり、回路間のクロストークが問題の場合に
は、クロストークをなくしたい回路部のシールド部を他
と分離することで可能である。ジョセフソン素子を含む
超伝導回路は、ジョセフソン素子が外部の電磁波ノイズ
や、磁場の影響を受けやすいため、シールド層による効
果は非常に大きい。またシールドを部分的に行う場合
は、超伝導薄膜をシールド層に使うことで精度良く、か
つ容易に可能である。
Means for Solving the Problems Shield layers are provided both above and below the superconducting circuit section. Since the superconducting circuit section is almost completely shielded by the upper and lower shield layers, it is possible to prevent external noise and prevent malfunction of the circuit. When there are a plurality of superconducting circuit parts and crosstalk between circuits is a problem, it is possible to separate the shield part of the circuit part from which the crosstalk is desired to be eliminated. In the superconducting circuit including the Josephson element, the Josephson element is easily affected by external electromagnetic noise and magnetic field, and thus the effect of the shield layer is very large. Further, when the shield is partially performed, it is possible to accurately and easily use a superconducting thin film for the shield layer.

【0005】[0005]

【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1に本発明の超伝導回路の断面図、図2
に平面図の例を示す。図1は図2のAA’における断面
図である。従来の構造に比べ、超伝導回路部3の上にも
上部シールド層1を設けている。超伝導回路部3の上下
にシールド層を設けたため、外部ノイズが超伝導回路部
3にほとんど侵入しなくなり、回路の性能の低下や、誤
動作を減少できる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of the superconducting circuit of the present invention, and FIG.
Shows an example of a plan view. FIG. 1 is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG. Compared to the conventional structure, the upper shield layer 1 is also provided on the superconducting circuit section 3. Since the shield layers are provided above and below the superconducting circuit section 3, external noise hardly penetrates into the superconducting circuit section 3, and the circuit performance and malfunction can be reduced.

【0006】シールド層は電磁シールドであれば導電体
でかまわないが、超伝導回路では磁気的なシールドも重
要であるため、一般的に超伝導膜を使用する。シールド
層の厚さは磁場のシールドを完全にするために、使用す
る材料の磁場侵入長よりも厚くした方が良く、約3倍以
上あれば十分である。また本発明では超伝導回路内のラ
インのインダクタンスが従来方法に比べシールド層が増
えた分だけ小さくなるので、設計時に考慮する必要があ
る。
The shield layer may be made of a conductor as long as it is an electromagnetic shield. However, since a magnetic shield is also important in a superconducting circuit, a superconducting film is generally used. In order to completely shield the magnetic field, the shield layer should be thicker than the penetration depth of the magnetic field of the material used, and about 3 times or more is sufficient. Further, in the present invention, the inductance of the line in the superconducting circuit becomes smaller as compared with the conventional method by the amount of the shield layer added, and therefore it is necessary to consider it at the time of design.

【0007】具体的な例について説明する。超伝導回路
部3の例には受動素子として、伝送線路、フィルタ、共
振器等、また能動素子としてジョセフソン素子7を使っ
たプロセッサ、メモリ、A/D変換器24等の論理回路
や、磁気や電流を検出するセンサ等がある。製作方法も
バルク材料を使ったものや、薄膜材料を使ったもの、両
者を組み合わせたもの等がある。ここでは微細な加工が
精度良くできる薄膜の堆積と、フォトリソ工程で製作す
る例について述べる。
A specific example will be described. Examples of the superconducting circuit unit 3 include a transmission line, a filter, a resonator, etc. as passive elements, a processor using the Josephson element 7 as an active element, a memory, a logic circuit such as an A / D converter 24, and a magnetic field. There are sensors for detecting current and current. The manufacturing method includes a method using a bulk material, a method using a thin film material, and a method combining both. Here, an example of deposition of a thin film capable of performing fine processing with high precision and manufacturing by a photolithography process will be described.

【0008】超伝導回路部3の例としては、超伝導素子
として数多く使われているdc−SQUIDについて説
明する。図5は電流検出用に多く使われている薄膜で製
作したdc−SQUIDの平面図を示す。図5のBB’
に沿った断面構造を図6に示す。このdc−SQUID
は二つのジョセフソン素子7によるSQUIDループ1
0、シャント抵抗8、ダンピング抵抗9、第1、第2入
力ラインからなっている。dc−SQUID全体を上部
シールド層1と下部シールド層2が覆っている。動作は
適当なバイアス電流13を印加した時、入力ラインに流
れる電流に応じてSQUIDの両端の電圧が連続的、周
期的に変化し、電流の大きさが電圧の変化として検出で
きる。
As an example of the superconducting circuit section 3, a dc-SQUID, which is widely used as a superconducting element, will be described. FIG. 5 is a plan view of a dc-SQUID made of a thin film that is often used for current detection. BB 'in FIG.
FIG. 6 shows a cross-sectional structure along the line. This dc-SQUID
Is a SQUID loop 1 with two Josephson elements 7.
0, a shunt resistor 8, a damping resistor 9, and first and second input lines. The entire dc-SQUID is covered with the upper shield layer 1 and the lower shield layer 2. The operation is such that when an appropriate bias current 13 is applied, the voltage across the SQUID changes continuously and periodically according to the current flowing in the input line, and the magnitude of the current can be detected as a change in voltage.

【0009】図6にSiやガラス等の平坦な基板6上に
薄膜で製作したdc−SQUIDの断面構造を示す。上
部、下部シールド層1,2、下部電極、上部電極は超伝
導材料で形成可能である。超伝導膜の例としてはNb、
NbNやPb−Inをスパッタや蒸着で堆積するものが
ある。ここでは比較的容易に安定した膜が得られるNb
をDCマグネトロンスパッタで堆積する。各パターンは
フォトリソ工程とエッチングにより形成される。エッチ
ング方法は一般的にプラズマによるドライエッチングを
使い、主にCF4 ガスでエッチングする。
FIG. 6 shows a cross-sectional structure of a dc-SQUID formed of a thin film on a flat substrate 6 such as Si or glass. The upper and lower shield layers 1 and 2, the lower electrode, and the upper electrode can be made of a superconducting material. As an example of the superconducting film, Nb,
Some include NbN or Pb-In deposited by sputtering or vapor deposition. Here, Nb, which can obtain a stable film relatively easily,
Are deposited by DC magnetron sputtering. Each pattern is formed by a photolithography process and etching. As the etching method, dry etching using plasma is generally used, and etching is mainly performed with a CF 4 gas.

【0010】また超伝導膜として臨界温度の高いセラミ
ック系の材料でも形成可能である。特に下部シールド層
2は最初に堆積するので容易に適用可能である。ジョセ
フソン素子7にはいくつかの種類があり、薄膜を積層す
るトンネル型や、超伝導体を細く絞ったブリッジ型等が
ある。トンネル型にも材料によりNb/AlOx/N
b、NbN/MgO/NbN,Nb/Si/Nb,Nb
/NbOx/Nb等種々の構造があるが、ここではNb
/AlOx/Nb構造をスパッタで堆積する。層間絶縁
層4はSiO2 ,SiO,Si,MgO,AlOx等が
ある。どれもスパッタ、蒸着、CVD等で堆積できる。
堆積膜厚は下の膜を完全に絶縁するようにようにする。
ここではRFマグネトロンススパッタで、SiO2 を堆
積する。SiO2 のエッチングはウエットとドライエッ
チングの両方が可能である。ウエットエッチングの例と
してはフッ酸の混合液を使った方法がある。ドライエッ
チングの例としてはCF4 やCHF3 と酸素の混合ガス
を使った反応性イオンエッチング(RIE)がある。こ
こではCHF3と酸素の混合ガスをつかたRIEにより
SiO2 をエッチングする。
The superconducting film can also be formed of a ceramic material having a high critical temperature. Especially, since the lower shield layer 2 is deposited first, it can be easily applied. There are several types of Josephson element 7, and there are a tunnel type in which thin films are laminated, a bridge type in which a superconductor is narrowed, and the like. Nb / AlOx / N depending on material for tunnel type
b, NbN / MgO / NbN, Nb / Si / Nb, Nb
There are various structures such as / NbOx / Nb, but here, Nb
/ AlOx / Nb structure is sputter deposited. The interlayer insulating layer 4 is made of SiO 2 , SiO, Si, MgO, AlOx or the like. Any of them can be deposited by sputtering, vapor deposition, CVD or the like.
The deposited film thickness should be such that the underlying film is completely insulated.
Here, SiO 2 is deposited by RF magnetron sputtering. Both wet and dry etching of SiO 2 are possible. An example of wet etching is a method using a mixed solution of hydrofluoric acid. An example of dry etching is reactive ion etching (RIE) using a mixed gas of CF 4 or CHF 3 and oxygen. Here, SiO 2 is etched by RIE using a mixed gas of CHF 3 and oxygen.

【0011】シャント抵抗8、ダンピング抵抗9等を形
成する抵抗膜の例としてはMo,MoN,Pd,Au,
Cu,Al,Pd,Ti等の金属がありいずれもスパッ
タや蒸着で堆積可能である。ここではAlをDCマグネ
トロンスパッタで堆積し、フォトリソ工程で、設計のサ
イズにパターニングする。Alのエッチングはウエット
とドライエッチングの両方が可能である。ウエットエッ
チングの例としては主に燐酸と硝酸の混合液を使った方
法がある。ドライエッチングの例としてはCCl4 等の
Cl系のガス及びそれらの混合ガスを使った反応性イオ
ンエッチング(RIE)がある。ここではAlをウエッ
トエッチングする。図7にdc−SQUIDの等価回路
を示す。
Examples of resistive films forming the shunt resistor 8, the damping resistor 9, etc. are Mo, MoN, Pd, Au,
There are metals such as Cu, Al, Pd, and Ti, and any of them can be deposited by sputtering or vapor deposition. Here, Al is deposited by DC magnetron sputtering, and patterned into a designed size in a photolithography process. Both wet and dry etching of Al can be performed. As an example of wet etching, there is a method mainly using a mixed solution of phosphoric acid and nitric acid. An example of dry etching is reactive ion etching (RIE) using a Cl-based gas such as CCl 4 and a mixed gas thereof. Here, Al is wet-etched. FIG. 7 shows an equivalent circuit of dc-SQUID.

【0012】図8は超伝導状態と、電圧状態を各々”
0”,”1”に対応させて論理回路を構成するdc−S
QUIDの典型的な平面図である。図5に対してシャン
ト抵抗8のない構造である。動作は臨界電流値以上で電
圧状態になり、出力は保持され、バイアス電流13を0
付近にすることで超伝導状態に戻る。回路の製作は図6
と同様の工程で可能である。
FIG. 8 shows the superconducting state and the voltage state, respectively.
Dc-S forming a logic circuit corresponding to 0 "and" 1 "
It is a typical top view of a QUID. It is a structure without the shunt resistor 8 as compared with FIG. The operation becomes a voltage state when the critical current value is exceeded, the output is held, and the bias current 13 is set to 0.
It returns to the superconducting state by making it near. Figure 6 shows the circuit
It is possible in the same process as.

【0013】次にdc−SQUIDにより高感度な磁気
センサを構成する例について図9で説明する。図9は平
面図である。回路的な構成要素は図5のSQUIDと同
じであるが、入力する磁場に対して感度を向上させるた
めに、入力コイルのインダクタンスの値を大きくし、入
力した磁場がSQUIDループ10に多く鎖交するよう
に多数巻かれた構造をしている。入力コイルとSQUI
Dループ10の磁気結合が大きくなるように上下シール
ド層はジョセフソン素子7の周辺だけに設けている。第
1入力コイル11は外部からの磁場を入力するものであ
る。第2入力コイル12は帰還や変調による駆動をする
場合に使用する。コイルの数や、インダクタンスの値は
設計により変更可能である。
Next, an example of constructing a highly sensitive magnetic sensor by the dc-SQUID will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a plan view. The circuit components are the same as the SQUID of FIG. 5, but in order to improve the sensitivity to the input magnetic field, the inductance value of the input coil is increased, and the input magnetic field is linked to the SQUID loop 10 in a large amount. It has a structure in which it is wound in many ways. Input coil and SQUI
The upper and lower shield layers are provided only around the Josephson element 7 so that the magnetic coupling of the D loop 10 is increased. The first input coil 11 is for inputting a magnetic field from the outside. The second input coil 12 is used when driving by feedback or modulation. The number of coils and the value of inductance can be changed by design.

【0014】以上3種類のdc−SQUIDについて説
明したが、SQUIDや超伝導回路には多くの種類があ
り、各種素子を多数集積させることも可能である。また
入力ラインの数やパターンの形状も設計によっていろい
ろ変えられる。断面構造は、図6の構造でほとんど全て
の回路の製作が可能である。
Although three kinds of dc-SQUIDs have been described above, there are many kinds of SQUIDs and superconducting circuits, and it is possible to integrate many kinds of elements. Also, the number of input lines and the shape of the pattern can be variously changed depending on the design. As for the cross-sectional structure, almost all circuits can be manufactured with the structure shown in FIG.

【0015】本発明の第2の実施例について図10,図
11に示す。図11は平面図で、CC’に沿った断面図
が図10である。よりシールドを完全にするために、層
間絶縁層4にコンタクトホールを開けて、上部シールド
層1と下部シールド層2とを接続するコンタクト部14
を設けている。配線5以外の超伝導回路部3の側面もシ
ールドされ、より特性の向上が計られる構造である。ま
た各シールド層と超伝導回路部3のアース部等との接続
をしたい場合も、同様に層間絶縁層4にコンタクトホー
ルを開けて接続可能である。
A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 11 is a plan view, and FIG. 10 is a sectional view taken along the line CC ′. In order to make the shield more perfect, a contact hole is formed in the interlayer insulating layer 4 to connect the upper shield layer 1 and the lower shield layer 2 to each other.
Is provided. The side surface of the superconducting circuit portion 3 other than the wiring 5 is also shielded so that the characteristics can be further improved. Also, when it is desired to connect each shield layer to the grounding portion of the superconducting circuit portion 3 or the like, it is possible to open a contact hole in the interlayer insulating layer 4 in the same manner.

【0016】次に複数の機能を持った超伝導回路部3を
組み合わせた例について説明する。いくつかの機能を持
った素子や回路を組み合わせ集積化することでより高度
な回路システムを構成することが可能になる。図12に
超伝導回路部3としてセンサ部20と信号処理部21か
らなるシステムの一例を示す。外部からの入力信号をセ
ンサ部20の回路で検出し、さらにセンサ部20からの
検出信号を信号処理部21の回路に送り、増幅や信号処
理を行うことで、より高性能なシステムを構成すること
ができる。
Next, an example in which the superconducting circuit section 3 having a plurality of functions is combined will be described. By combining and integrating elements and circuits having several functions, it is possible to construct a more sophisticated circuit system. FIG. 12 shows an example of a system including the sensor unit 20 and the signal processing unit 21 as the superconducting circuit unit 3. A higher-performance system is configured by detecting an input signal from the outside with the circuit of the sensor unit 20, sending the detection signal from the sensor unit 20 to the circuit of the signal processing unit 21, and performing amplification and signal processing. be able to.

【0017】図12の一例として、dc−SQIUDを
使った高感度磁気センサシステム回路について図13で
説明する。センサ部20には図9のdc−SQUIDを
使用し、入力磁場を高感度に電圧に変換する。入力磁場
を検出するためのコイルは第1入力コイル11に接続さ
れている。信号処理部21の回路構成例は、図5,図8
のdc−SQUID等を使った回路で、SQUIDアン
プ22、帰還回路23、A/D変換器24からなってい
る。SQUIDアンプ22は、センサ部20のdc−S
QUIDの出力信号の増幅と、センサ部20と信号処理
部21の信号の分離が主な働きである。帰還回路23を
設けて、アナログ出力の一部をセンサ部20に帰還する
駆動を行い、システムの動作を安定化している。A/D
変換器24により帰還回路23のアナログの出力をディ
ジタル出力として検出することもできる。
As an example of FIG. 12, a high-sensitivity magnetic sensor system circuit using dc-SQIUD will be described with reference to FIG. The dc-SQUID of FIG. 9 is used for the sensor unit 20, and the input magnetic field is converted into a voltage with high sensitivity. The coil for detecting the input magnetic field is connected to the first input coil 11. Examples of the circuit configuration of the signal processing unit 21 are shown in FIGS.
A circuit using the dc-SQUID, etc., which includes an SQUID amplifier 22, a feedback circuit 23, and an A / D converter 24. The SQUID amplifier 22 is the dc-S of the sensor unit 20.
The main functions are amplification of the output signal of the QUID and separation of the signals of the sensor unit 20 and the signal processing unit 21. A feedback circuit 23 is provided to drive a part of the analog output to be fed back to the sensor section 20 to stabilize the operation of the system. A / D
The converter 24 can also detect the analog output of the feedback circuit 23 as a digital output.

【0018】本実施例において、センサ部20のdc−
SQUIDは高感度な磁場の検出を目的としているた
め、ジョセフソン素子7の周辺のみ上下シールド層を設
けている。また信号処理部21は外部信号をできるだけ
遮蔽するために、全体を上下シールド層を設ける構造に
している。このことにより、センサ部20と信号処理部
21のクロストークが無くなり、センサシステムの性能
が向上する。つまり上下シールド層を設けることで、外
部ノイズの遮蔽と自分自身から出る信号で周辺の回路に
影響を与えないようにできるという二つの効果がある。
In this embodiment, dc- of the sensor unit 20
Since SQUID is intended to detect a highly sensitive magnetic field, upper and lower shield layers are provided only around the Josephson element 7. Further, the signal processing unit 21 has a structure in which upper and lower shield layers are provided in order to shield external signals as much as possible. As a result, crosstalk between the sensor unit 20 and the signal processing unit 21 is eliminated, and the performance of the sensor system is improved. In other words, by providing the upper and lower shield layers, there are two effects of shielding external noise and preventing the surrounding signals from being affected by the signal from itself.

【0019】以上いくつかの例を説明してきたが、超伝
導回路の用途、目的に応じて、上下シールド層の配置を
変えたり、各回路部でシールド層を独立に設けて分離す
ることが可能である。従って従来に比べ、より外部ノイ
ズに強く、クロストークの少ない回路システムの構成が
可能になる。また信号処理部21の回路構成はいろいろ
な組合せがあり、全てを超伝導回路で製作しても、一部
を室温の回路で構成してもよい。
Although some examples have been described above, the arrangement of the upper and lower shield layers can be changed or the shield layers can be independently provided and separated in each circuit portion depending on the application and purpose of the superconducting circuit. Is. Therefore, it is possible to configure a circuit system that is more resistant to external noise and has less crosstalk than the conventional one. Further, there are various combinations of circuit configurations of the signal processing unit 21, and all may be manufactured by a superconducting circuit or a part thereof may be configured by a room temperature circuit.

【0020】[0020]

【発明の効果】必要に応じて超伝導回路部の上下にシー
ルド層を設けるため、外部ノイズに強く、クロストーク
の少ない回路構成が可能になる。超伝導回路部が複数あ
る場合には、回路部のシールド部を他と分離すること
で、回路間のクロストークを減らすことが可能である。
超伝導回路部にジョセフソン素子を含む場合には、ジョ
セフソン素子が外部の電磁波ノイズや、磁場の影響を受
けやすいため、シールド層による効果は非常に大きい。
また設計により、シールド部をジョセフソン素子の周辺
部分だけに設けたい場合には、シールド層に超伝導薄膜
を用いることで、超伝導回路部の製作工程の前後に容易
に可能である。またフォトリソ工程をしようするため精
度良く製作できる。
EFFECTS OF THE INVENTION Since shield layers are provided above and below the superconducting circuit portion as required, a circuit structure that is resistant to external noise and has less crosstalk becomes possible. When there are a plurality of superconducting circuit parts, it is possible to reduce crosstalk between the circuits by separating the shield part of the circuit part from the others.
When the Josephson element is included in the superconducting circuit, the Josephson element is easily affected by external electromagnetic noise and magnetic field, and therefore the effect of the shield layer is very large.
Further, when it is desired to provide the shield portion only in the peripheral portion of the Josephson device by design, it is possible to easily use the superconducting thin film for the shield layer before and after the manufacturing process of the superconducting circuit portion. Further, since the photolithography process is used, it can be manufactured accurately.

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

【図1】本発明の第1実施例の超伝導回路の断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view of a superconducting circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例の超伝導回路の平面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view of the superconducting circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】従来の超伝導回路の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional superconducting circuit.

【図4】従来のdc−SQUIDの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a conventional dc-SQUID.

【図5】本発明を使ったdc−SQUIDの第1例の平
面図である。
FIG. 5 is a plan view of a first example of a dc-SQUID using the present invention.

【図6】本発明を使ったdc−SQUIDの第1例の断
面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a first example of a dc-SQUID using the present invention.

【図7】本発明を使ったdc−SQUIDの第1例の等
価回路図である。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a first example of a dc-SQUID using the present invention.

【図8】本発明を使ったdc−SQUIDの第2例の平
面図である。
FIG. 8 is a plan view of a second example of a dc-SQUID using the present invention.

【図9】本発明を使ったdc−SQUIDの第3例の平
面図である。
FIG. 9 is a plan view of a third example of a dc-SQUID using the present invention.

【図10】本発明の第2実施例の超伝導回路の断面図で
ある。
FIG. 10 is a sectional view of a superconducting circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2実施例の超伝導回路の平面図で
ある。
FIG. 11 is a plan view of a superconducting circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明を使った超伝導回路システム例であ
る。
FIG. 12 is an example of a superconducting circuit system using the present invention.

【図13】本発明を使った高感度磁気センサシステム例
である。
FIG. 13 is an example of a high sensitivity magnetic sensor system using the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 上部シールド層 2 下部シールド層 3 超伝導回路部 4 絶縁層 5 配線 6 基板 7 ジョセフソン素子 8 シャント抵抗 9 ダンピング抵抗 10 SQUIDループ 11 第1入力コイル 12 第2入力コイル 13 バイアス電流 14 コンタクト部 20 センサ部 21 信号処理部 22 SQUIDアンプ 23 帰還回路 24A/D変換器 1 Upper Shield Layer 2 Lower Shield Layer 3 Superconducting Circuit Section 4 Insulating Layer 5 Wiring 6 Substrate 7 Josephson Element 8 Shunt Resistor 9 Damping Resistor 10 SQUID Loop 11 First Input Coil 12 Second Input Coil 13 Bias Current 14 Contact Section 20 Sensor unit 21 Signal processing unit 22 SQUID amplifier 23 Feedback circuit 24 A / D converter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超伝導体薄膜からなる超伝導回路部と、
下部シールド層と上部シールド層からなり、前記超伝導
回路部と前記上部、下部シールド層と少なくとも一部が
重なる構造をしたシールド付超伝導回路。
1. A superconducting circuit section comprising a superconductor thin film,
A shielded superconducting circuit comprising a lower shield layer and an upper shield layer, and having a structure in which the superconducting circuit portion and the upper and lower shield layers at least partially overlap each other.
【請求項2】 前記超伝導回路部が複数あり、各回路部
の前記シールド部の少なくとも一つが他の回路部のシー
ルドと電気的に絶縁されたシールド付超伝導回路。
2. A superconducting circuit with a shield having a plurality of the superconducting circuit parts, wherein at least one of the shield parts of each circuit part is electrically insulated from a shield of another circuit part.
【請求項3】 前記超伝導回路部がジョセフソン接合を
含み、前記シールド部が超伝導薄膜でできている請求項
1記載のシールド付超伝導回路。
3. The shielded superconducting circuit according to claim 1, wherein the superconducting circuit portion includes a Josephson junction, and the shield portion is made of a superconducting thin film.
【請求項4】 前記シールド部を同電位にするためにシ
ールドの少なくとも一部で電気的に接続されている請求
項1記載のシールド付超伝導回路。
4. The superconducting circuit with a shield according to claim 1, wherein at least a part of the shield is electrically connected so that the shield portion has the same potential.
JP6047416A 1994-03-17 1994-03-17 Shielded superconductor circuit Pending JPH07263761A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1123723A (en) * 1997-06-27 1999-01-29 Rikagaku Kenkyusho Particle beam detector
CN112074951A (en) * 2018-05-08 2020-12-11 国际商业机器公司 Crosstalk mitigation for PCB-to-chip transition in superconducting devices

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JPH1123723A (en) * 1997-06-27 1999-01-29 Rikagaku Kenkyusho Particle beam detector
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