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Study on superconducting-resonator-type magnetometer without Josephson junctions

Research Project

Project/Area Number 17K06382
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

Takeda Masanori  静岡大学, 工学部, 准教授 (80470061)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 齊藤 敦  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (70313567)
島影 尚  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (80359091)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords超伝導共振器 / カイネティックインダクタンス / 磁束計 / 超伝導 / 共振器 / 超伝導デバイス
Outline of Final Research Achievements

We have studied superconducting-resonator-type magnetometers without Josephson junctions which read out a change of magnetic flux as a change of the resonance frequency. The magnetometer array composed of superconducting loop and interdigital capacitor was designed and fabricated, and its magnetic-flux response characteristic was measured. When magnetic flux is input in the superconducting loop worked as an input coil, a resonance-frequency shift corresponding to the magnitude of magnetic flux was observed. In addition, a resonance-frequency shift corresponding to a distance between the magnetometer and the magnetic source was also observed. In this study, we successfully demonstrated the operating principle of superconducting-resonator-type magnetometers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超伝導量子干渉素子(SQUID)は極めて高感度な磁束計であり,脳磁計や脊磁計として実用化されている唯一の磁束計であるが,開発コスト及び冷却コストの問題で普及率は低い.本研究において,新しいタイプの磁束計である超伝導共振器型磁束計の動作実証を行った.超伝導共振器磁束計は,高度な技術を要するジョセフソン接合を必要としないことや多チャンネル化が極めて容易などの特徴を持っている.また,単層膜で作製可能なことから高温超伝導体による液体窒素温度での動作も期待できる.このように作製コストや冷却コストが削減できれば,様々な磁気計測分野への応用に期待できる.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Fishbone型超伝導共振器の性能評価2019

    • Author(s)
      中川洸希,齊藤敦,寺井弘高,武田正典
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: SCE2019-25 Pages: 17-21

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    • Author(s)
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    • Organizer
      応用物理学会
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    • Author(s)
      中川洸希,寺井弘高,武田正典
    • Organizer
      応用物理学会
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  • [Presentation] Fishbone型超伝導共振器の性能評価2019

    • Author(s)
      中川洸希,齊藤敦,寺井弘高,武田正典
    • Organizer
      超伝導エレクトロニクス研究会
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  • [Presentation] MgO基板上の窒化ニオブチタン薄膜カイネティックインダクタンスの電流非線形性2019

    • Author(s)
      小松源、竹下啓太、齊藤敦、島影尚、寺井弘高、武田正典
    • Organizer
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      中川洸希、武田正典
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      第66回応用物理学会春季学術講演会
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      竹下啓太、前田瞳、齊藤敦、島影尚、武田正典
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      前田瞳,小嶋崇文,齊藤敦,島影尚,寺井弘高,武田正典
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      後藤隆志,武田正典,島影尚
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
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      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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