JPS58146092A - ジョセフソン記憶回路 - Google Patents

ジョセフソン記憶回路

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JPS58146092A
JPS58146092A JP57027611A JP2761182A JPS58146092A JP S58146092 A JPS58146092 A JP S58146092A JP 57027611 A JP57027611 A JP 57027611A JP 2761182 A JP2761182 A JP 2761182A JP S58146092 A JPS58146092 A JP S58146092A
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JP
Japan
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current
control
switch element
circulating
electric current
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JP57027611A
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JPH05799B2 (ja
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Ichiro Ishida
一郎 石田
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/44—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using super-conductive elements, e.g. cryotron

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも一つの情報を循環電流の形で記憶す
るジョセフソン記憶装置に関する。より     )具
体的には、本発明は記憶された2進情報を非破壊的に読
み出す(以下N1)ROという)ことのできるジョセフ
ソン記憶装置に関する。更に特定すれば、不発明は上記
記憶装置において超伝導ループを形成している分校の対
の1つに1つの誓き込ろゲートを有するジョセフソンN
D几0記憶回路に関するものである。
ジ目セフソンNDル0記憶回路は例えば文献ジャーナル
オブアプライドフィジックス誌(J ournalof
 Appl ied Physics ) Vol 5
0 NO−12December1979、PP、81
43〜8168を参照すればわかるように、当業者には
広く知らnている。
第1図はジ四セフソンNDRO紀憶回路の従来しUの一
つを説明するための図である。この例では超伝導ループ
2に循環%流Ic1rcが保持さrLでいるη)否η)
で2進情厭を記憶させるジ日セフソンN L)IL<J
循環電流1circをAの超伝導ループ2に保持させる
為には%Aに関係する列ライン5にバイアス返流IYと
Aに関係する制#線6と7にそnぞれ制御l11電流I
y’とlxとをそaぞれAft関係する亀1源11,1
2.13力)ら同時に流す。この事によりAの記憶セル
lが指定され、且つ上記制御線6と7をそれぞれ流れる
制御電流IY’とlxはそれぞれAOノスイッチ素子9
に制御直昇を与えるように結合されており、制御電流I
y’とIxを同時に流す事によりAの記憶セルlに含ま
イ1.るスイッチ素子9は一時電圧状態になる。その結
果Aの超伝導閉ループ2に江入された#!ll、流1y
の内Aのスイッチ話手9を宮む分枝31こ流れる最低秘
動観流lm1nを差し引いた残りはAのスイッチ素子9
を含まない分枝4に流れ、しっ)る後にIy 、 Iy
’とlxを0にずればAの超伝導閉ループ2内に時計回
りの循環電流Ic1rcを保持する。
循環I−流Ic1rcをAの超伝導ループ2に保持しな
い状態を実現する為にはAに関係する列ライン5にバイ
アス−流IYを流す事p (Aに関係する制御線6と7
にそれぞれ制御電fily とlxとをそれぞれ人に関
係する電源12.13η)ら同時に流した後制御1i[
Iy とIxを0にする。その結果人の超伝導閉ループ
2に循環mfi Ic1rcは残らないO Aの超伝導閉ループ2に循環電流Ic1rcが保持され
ている状態はAに関係Tる列ライン5に電流IyをAに
関係する読み出し線8に電[Isをそ1tぞれ同時に流
し、A(7Jia憶セルlを指定すれば、Aの分枝4を
流れ61を流(1−K)lyと上記循環電流Ic1rc
との和電流(1−K)Iy+Ic1rcの作る磁界によ
りAの分枝4と電磁的に結合しているAのスイッチ素子
10を電圧状態とし、この状態がAtc関係する検出器
15により検出されて読み収られる。但し、に=(分枝
4の自己インダクタンス)/(分枝3と分枝4の自己イ
ンダクタンスの和)である。
循3JiI′tIL流1ciにが保持さnでいない状態
はAに関係する列ライン5に電流l!をAに関係3゛る
絖み出し線8に電流18をそれぞれ同時に流しAの記憶
セルlを指定すれば、Aの分枝4を流れる電流(1−K
)Iyのみの作る磁界によりAの分枝4と電磁的に結合
しているAのスイッチ素子lOは零電圧状態を維持し、
この状態がAに関係する検出器15により検出されて読
み取られる。
すなわち従来技術では行ラインとしては制御電流Ixを
流す為の制御#7と読み出し電流18を流す為の読み出
し線8の2本を設置し、それぞれのラインに電源を必要
とし複雑な回路構成であった。
本発明の目的は従来レリの回踏機能を維持しながら回路
構成を簡略せしめたψ「規なるジョセフソンml憶回路
を提供する事にある。
不発明によれば、第1の分枝と第2の分枝から成る超伝
導閉ループと、上記第1の分枝中に配置されたジ1セフ
ンン電流を流しうるl@lのスイッチ素子と上記第1の
スイッチ素子と電磁的に結合1−もように配置された複
数の制御線と上記第2の分枝と゛−電磁的結合するよう
に配置されたジ冒セフソンー流を流しつる第2のスイッ
チ素子と′iJ)ら成り、上記第1のスイッチ素子を簀
き込みゲートとして用いマ、絶対値が等しく流れる向き
の異なる循環電流としてかあるいは循環電流の有無とし
て2進情報を上記超伝導閉ループに貯え、上記第2のス
イッチ素子を読み出しゲートとして用いるジョセフソン
記憶装置に於いて上記第1のスイッチ素子の上記制御線
の内の少なくとも一本の制御線内に上記第2のスイッチ
素子を配置した事を特徴とするジ冒セフソン記憶回路が
得られる。
以下図面Ti−鯵照して本発明の詳細な説明する。
本発明の原理はそれぞれ第2図(a) 、 (bハこ示
す制御特性、すなわち イ 制御電[(1−K)IYと(1−K ) Iy−4
−1circに対して零電圧状態にあるバイアス1流l
xlを言むバイアス−流の領域と、制御電流(1−K)
Iyに対して零電圧状態にあり制御′#It流(1−k
)ly+Ic+rcにxtL、て電圧状態にあるバイア
ス電流ix。
を含むバイアス電流の領域とを有する%性(第2図〔り
ン 口 上記バイアス電流ixoを制御電流としてこれに対
して零電圧状態にあり、制御電流1Xo−)IYに対し
て電圧状態にある特性(第2図(a))を有する2つの
スイッチ素子を@3図に示す如く配置し、超伝導閉ルー
プ2内の第一の分校3内に特性(o)を有するスイッチ
素子9で書き込みゲートを設け、更に上記書き込みスイ
ッチ素子9と電磁的に結合した制御線6及び16を設け
、更にその内の一つの制御線内に上記超伝導ルー12内
の第二の分枝4と電磁的に結合し、且つ特性ピ)を有す
るスイッチ素子lOを読み出しゲートとして設ける事に
ある。但し、ITは列ライン5を流れ超伝導閉ループ2
に流入するバイアス電流であり、Kは(分枝4の自己イ
ンダクタンス)/(分枝3と分枝4の自己インダクタン
スの和)より求まる回路定数であり、  Ic1rcは
超伝導閉ループ2に保持される循環電流であり、Ixo
は読み出し時に行ライン16を流れる電流であり、lx
lは書き込み時に行ライン16を流れる電流であり、工
Y′は列ライン6を流れる制御電流である。
以下実利をあけて説明する。第4図に本発明によるジョ
セフソンNDl(IO記憶装置の2×27レイを示す◎ スイッチ素子9及びlOはそれぞれit!2図(aバb
)の制御特性を持つように設計される。Aの記憶状態に
よらず人の超伝導閉ループ2に循Jjl電流1circ
を流すには人の超伝導閉ループ2を含む記憶セル1に作
用するバイアス電流!!及び制御IIIE流IXIとI
 Y/を同時にそれぞれ人に関係する列ライン5及び制
御線16.6に流し、人のスイッチ素子9の制御特性に
よりAのスイッチ素子を一時電圧状態としてITかのA
のスイッチ素子9の最低駆動電流1m1nを差し引いた
残りの電流Iy−IminをAの分枝4に流した後上記
バイアス電IY及び制御電流ixとlyを全てOにする
。
以上の過程においてスイッチ素子lOは帛2図(bJに
示す制御特性により零電圧状態を維持する。
Aの記憶状態によらず人の超伝導閉ループ2に循3Il
電流Ic1rcを流さない為にはAの超伝導閉ループ2
を含む記憶セルlに作用する制#1%流IXIとlY′
のみを流し、バイアス電流1yを流さ口こおく。その結
果人のスイッチ素子9はその制御特性により電圧状態に
なってもAの超伝導閉ループ2内に流れ込む電流がない
ので制御電流Ixとlyを全て0にした後に該超伝導閉
ループ2内に循環′颯流は存在しない6 Aの超伝導閉ループ2内に循環電流IC1rcが流れて
いるか否かを判定する絖み謔h−4ま該超伝導閉ループ
2を含む記憶セルlに作用するバイアス電流Iyと制御
tfiIxoを同時にそれぞれ人に関係する列ライン5
と行ライン16に流す。その紹果循壌旭流Ic1rcが
保持されている場合はAの分枝4#こ流れる電流は(1
−K) Iy+Ic1rcとなりAのスイッチ素子lO
は第2図(b)に示す制御特性により電圧状態になり、
あるいは循環電流Ic1rcが保持されていなければA
の分枝4に流れる電流は(l−K)Iyでスイッチ素子
10は第2図(b)に示T制fn特性により零電圧状態
を維持し、この二つの状態がAに関係する検出器15で
弁別される。
この場合人に関係する行ライン16に電流I][0を流
してもAのスイッチ菓子9は第2図(aJに示す制御特
性によりスイッチする事はない0以上の結果ジ璽セフソ
ンNDルOメモリ回路の機能を維持した上で配線の本数
とそれに対応する電源の個数を減らして回路構成を簡略
せしめる事が出来る。
l!6図に本発明の他の好ましい実施例として記憶すべ
き2道情報が循環電流の向きによるジ嘗セフソンNDR
O記憶回路の2X2アレイを示T0スイッチ素子9及び
10はそれぞれ第5図(aバb)の制御特性を持つよう
に設計される。Aの記憶状態によらず人の超伝導閉ルー
プ2に時計回りのIc1rc(以下+Ic1rcという
)fe流す為にはAに関係する制御線18と行ライン1
6に制御電流In及びIXIとAに関係する列ライン5
にバイアス電流Iyを同時に流しAのスイッチ素子9の
制御特注に従ってAのスイッチ素子9を一時電圧状態と
しバイアス電流Iyから人のスイッチ素子9の最低駆動
電流1m1nを差し引いた残りの電流Iy−1minを
人の分枝4に流しその後制御1tfI1.lD及びIx
とバイアス電流1yとを全て0とする。Aの記憶状態i
こよらずAの超伝尋閉ループ2に支時計回りの循環′屯
流Ic1rc (以下−1citcという)を流す為に
はAに関係する制御線18と行ライン16に制御@R,
ID及びIXIとAに関係する列ライン5にバイアス電
流−Iyを同時に流しAのスイッチ素子9の制御41特
性に従ってAのスイッチ素子9を一時鴫圧状態とし、バ
イアス電流−1yカ)らAのスイッチ素子9の最低駆#
電流−Iminを差し引いた残りの電流−(IY−Im
in )をAの分枝4条こ流した後制御電流IF及びI
xとバイアス電流−1y6全て0とする。
以上の過程においてスイッチ素子lOは第5図(b)に
示す制御特性により零−圧状態を維持する。Aの超伝導
閉ループ2に循環電流1circが保持されている力)
否かを判定するにはA#こ関係する列ライン5にバイア
ス電流Iy%Alこ関係する行ライン16に読み出し電
流1xoを同時に流しその結果+1circが保持され
ている場合はAの分枝4番こ(i −K ) Iy+I
c1rc (7J を流が流れスイッチ素子10は第5
図(b>に示す制御特性に従って電圧状態となり一1c
ircが保持されている場合はAの分枝4Ic (1−
IQ 1y−Icircの、IIL流が流nスイッチ素
子は零電圧状態を維持しこの二つの状態がAに関係する
検出器15で弁別される。この場合Aに関係する行ライ
ン16に電流Ixoを流してもAのスイッチ素子9はs
g5図<11)に示す制御特性によりスイ、チする事は
ない。
以上実施例につき説明したが、本発明の主要部分はジ冒
セフンンND几O記憶回路に於いて第1のゲートの制御
線内lこ第2のゲートを配置した事により従来の機能を
維持したまま配線の本数とそれに対応する電源の個数を
減らして回路構成を簡略化出来る事である。
従ってこの発明の技術範囲は上記実施列に限定されるも
のではなくこの発明の権利は特許請求の範囲に示す全て
の回路に及ぶ。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術を説明する為の従来技術によるジロセ
フソンND凡0記憶(ロ)路の2×2アレイを示T図で
ある。 $2図(aバbJは本発明の一実施例によるスイ、す素
子の制御特性を示す因である〇 第3図は本発明の一実施例によるジ冒セフソンND凡O
記憶回路を示す図である。 第4図は本発明の一実施例によるジ冒セフソンNDRO
記憶回路の2X2アレイを示す図である。 第5図は本発明の他の実施例によるスイッチ素子の制御
特性を示す図である。 第6図は本発明の他の実施例によるジ菅セフソンNI)
RO記憶回路の2X2アレイを示す図である。 図において、lは記憶セル、2は超伝導閉ループ、3,
4は分岐路、5は列ライン、6は制御列ライン、7.1
8は制御行ライン、8は読み出しライン、9.10はス
イッチ素子、11,12,13゜14.17は電源、1
5は検出器、16は行ラインである。 第1図 第2図 (α)(b) !Ii’53図 第4図 手続補正書(自発) 特許庁長官 殿 1、事件の表示   昭和87年 *1¥ 願第027
611号2、発明の名称   ジ璽セフソン記憶回路3
、補正をする者 事件との関係       出 願 人東京都港区芝五
丁目33番1号 (423)   日本電気株式会社 代表者 関本忠弘 4、代理人 〒108  東京都港区芝五丁目37番8号 住人三田
ビル5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 図面 6、補正の内容 (1)  1j11細書第6頁第20行目に「制御電流
IXQ+Iy’Jとあるのを「制御電流”xi + I
y+ J と補正する。 (2)明細書第8員第1o行目に「I!かのAの」とあ
るのを「lYからAの」と補正する。 (3)  明細書第10頁第19行目に「支時計回り」
とあるのを「反時計回シ」と補正する。 (4)  明細書第11頁第8行目にrIpJとあるの
をrInJと補正する。 (5)本願添付図面の第6図を別紙図面のように補正す
る。(薯5固11碕’zり゛し、)代理人 弁理士 内
 原   晋

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1の分枝と第2の分校から成る超伝導閉ルー2の分枝
    と亀峰的に結合するように配置されたジョセフソンX流
    を流しつる第2のスイッチ素子とIJ)ら成り、上記第
    1のスイッチ素子を書き込みケートとして用いて、絶対
    値が等しく流nる向きの異なる循3JThL流あるいは
    循環′4流の有無としで2進情報を上記超伝導閉ループ
    に貯え、上す己第2Qノスイッチ素子を読み出しゲート
    として柑いるジョセフソン記憶装置に於いて、上記第1
    のスイッチ素子の上記制御縁の内の少なくとも一本の制
    −組[りに上り己第2のスイッチ素子を配置した事を特
    徴とするジョセフソン記憶装置。
JP57027611A 1982-02-23 1982-02-23 ジョセフソン記憶回路 Granted JPS58146092A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57027611A JPS58146092A (ja) 1982-02-23 1982-02-23 ジョセフソン記憶回路
US06/467,631 US4601015A (en) 1982-02-23 1983-02-18 Josephson memory circuit
DE8383101704T DE3380156D1 (en) 1982-02-23 1983-02-22 Josephson memory circuit
EP83101704A EP0087163B1 (en) 1982-02-23 1983-02-22 Josephson memory circuit

Applications Claiming Priority (1)

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JP57027611A JPS58146092A (ja) 1982-02-23 1982-02-23 ジョセフソン記憶回路

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JPS58146092A true JPS58146092A (ja) 1983-08-31
JPH05799B2 JPH05799B2 (ja) 1993-01-06

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Cited By (1)

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WO2011136889A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Northrop Grumman Systems Corporation Josephson magnetic random access memory system and method

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JPH05799B2 (ja) 1993-01-06

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