JPS63304677A - 超伝導集積回路 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、動作が安定で集積度の高い超伝導集積回路
に関し、特に小形で高効率の超伝導集積回路に関するも
のである。

［従来の技術］ 第２図はジョセフソン接合を含む従来の超伝導集積回路
を示す構成図である。図において、（１）は超伝導体か
らなる電源供給線である。Ｓ１〜Ｓｎはジョセフソン接
合を含むｎ個の超伝導回路系であり、一端が各電源抵抗
Ｒ，〜Ｒｎを介して電源供給線（１）に接続され他端は
接地されている。Ｒしは電源供給線（１）の終端とグラ
ンドとの間に挿入された終端抵抗である。

従来の超伝導集積回路は以上のように構成され、電源供
給線く１）からの電流■を各超伝導回路系Ｓ。

〜Ｓｎに供給するようになっている。

しかし、このとき、電源供給線（１）を流れる電流工に
より、電源供給線（１）の周囲には矢印で示すように磁
界Ｈが発生する。一般に、超伝導回路系Ｓ１〜Ｓｎは、
外部から印加される磁界に対して敏感に影響を受けるの
で、電源供給線（１）からの磁界Ｈにより誤動作を起こ
しやすい。

そして、磁界Ｈの影響を軽減するために電源供給線（１
）と超伝導回路系８１〜Ｓｎとの距離を大きくすると、
回路全体が大きくなり集積度を損なうという欠点があっ
た。

この欠点を解決するための従来例として、例えば、特開
昭６０−１７５４７０号公報に記載されたものがあげら
れる。この場合、電源供給線は、超伝導回路系の両側に
分割して配置され、更に好ましくはこれらと平行に別の
電源供給線が設けられ、他の終端抵抗を介して逆相の電
流を流すようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の超伝導集積回路は以上のように、各超伝導回路系
Ｓ１〜Ｓｎに対して１木の配線（１〉を設けると発生磁
界により誤動作しやすく、又、複数の配線を設けると大
形化し且つ他の終端抵抗により電力消費が増加するので
効率も低下し、結局高集積化が困難であるという問題点
があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、配線からの発生磁界を小さくすることにより
、安定で集積度が高く且つ小形で安価な超伝導集積回路
を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る超伝導集積回路は、配線を、各超伝導回
路系の片側に配置すると共に超伝導回路系の端部でＵ字
状に折り返して２本の平行線とし、超伝導回路系から離
れた点で終端としたものである。

［作用］ この発明においては、折り返し後の配線（復路）に流れ
る電流が、折り返し前の配線（往路）からの発生磁界を
相殺する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、（１八〉
は電源供給線（１）に対応し、８１〜Ｓｎ、Ｒ２−Ｒｎ
及びＲＬは前述と同様のものである。

Ａは電源供給線（１八）の折り返し点となる超伝導回路
系Ｓ１〜Ｓｎの端部、Ｂは超伝導回路系３１〜Ｓｎから
離れた電源供給側の終端である。従って、電源供給線（
１＾）は、端部Ａと終端Ｂとの間で２本の平行線を構成
している。

■、は電流供給線（１八）の往路に流れる電流、Ｉ２は
電源供給線く１＾）の復路に流れる電流であり、各電流
■、及び１□は互いに逆方向となっている。

第１図の構成によれば、電流■、及びＩ２によって各超
伝導回路系Ｓ１〜Ｓｎの近傍に発生する磁界Ｈ８は、互
いに相殺し著しく低減する。

具体的には、超伝導回路系ＳＩ〜Ｓｎ上の成る点に発生
する磁界Ｈ８の大きさく絶対値）は、ＨＯＩ（Ｉ　ｌ／
ｄ１２）−（Ｉ　２／ｄ２”）ｌ　　−・■で表わされ
る。但し、ｄｌは成る点から電源供給線（１八）の往路
との距離、ｄ２は成る点から電源供給線〈ＩＡ）の復路
との距離である。

■式より、各電流１１及びＩ２が、Ｉ　＋　＝　Ｉ　２
を満たし且つ各距離ｄ、及びｄ２が、ｄ＋−ｃＬを満た
す場合に、発生磁界Ｈ８が零となることが分かる。従っ
て、電流■１を比較的大きくすれば、Ｉ　、＝　Ｉ　２
となり、又、電源供給線（１八）の往路及び復路を接近
させれば、ｄ、　＃　ｄ２となり、発生磁界Ｈ８をほぼ
零にすることができる。

尚、各距離ｄ１及びｄ２を接近させるには、往路及び復
路を同一基板上の同一の電源供給線（１＾）で平行に形
成してもよく、又、互いに異なる基板上に別々に形成し
て重ね配置して、ｄ、＃ｄ２としてもよい。こうして、
磁界Ｈ８の相殺効果を向上させることができる。

このように電源供給線（１＾）を折り返して２本の平行
線とすることにより、簡単で小形且つ安価な構成で発生
磁界Ｈ０を低減させることができる。従って、電源供給
線（１八〉と超電導回路系Ｓ１〜Ｓｎとの距離を接近さ
せることができ、超電導集積回路の高集積化が実現する
。

又、終端抵抗Ｒしを増設することもないので、無駄な消
費電力がなく、高効率に動作する超電導集積回路を実現
することができる。

尚、上記実施例では配線が電源供給線（１八）である場
合について説明したが、接地線又は信号配線等の他の配
線であってもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、配線を、各超伝導回路
系の片側に配置すると共に超伝導回路系の端部でＵ字状
に折り返して２本の平行線とし、超伝導回路系から離れ
た点で終端とし、復路に流れる電流が、往路からの発生
磁界を相殺するようにしたので、安定で集積度が高く且
つ小形で安価な超伝導集積回路が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は従
来の超伝導集積回路を示す構成図である。 （１＾）・・・電源供給線 Ｓ、〜Ｓｎ・・・超伝導回路系 Ａ・・・端部　　　　　　　Ｂ・・・終端面、図中、同
一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 Ｂ　終端

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）超伝導体からなる配線と、この配線に接続されジ
   ョセフソン接合を含む複数の超伝導回路系とを備えた超
   伝導集積回路において、前記配線を、前記各超伝導回路
   系の片側に配置すると共に前記超伝導回路系の端部でＵ
   字状に折り返して２本の平行線とし、前記超伝導回路系
   から離れた点で終端としたことを特徴とする超伝導集積
   回路。
2. （２）配線の往路及び復路の部分は、同一の配線で形成
   され且つ同一基板上に配設されたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の超伝導集積回路。
3. （３）配線の往路及び復路の部分は、異なる基板上に形
   成され且つ重ね配置されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の超伝導集積回路。
4. （４）配線は電源供給線であり、終端は電源供給側に位
   置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３
   項のいずれかに記載の超電導集積回路。