| 研究課題/領域番号 |
06650472
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
円福 敬二 九州大学, 工学部, 助教授 (20150493)
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| 研究分担者 |
木須 隆暢 九州大学, 工学部, 助手 (00221911)
吉田 敬二 (吉田 啓二) 九州大学, 工学部, 助教授 (80108670)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1995年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1994年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 高温超伝導 / SQUID磁気センサ / ジョセフソン素子 / 粒界接合 / 磁気結合回路 / 1 / f雑音 / 熱雑音 |
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| 研究概要 |
本研究は高温超伝体(YBaCuO薄膜)を用いた液体窒素温度(T=77K)で動作するSQUID磁気センサの開発を目的としておこなった。 最初に、SQUIDセンサ製作のために必要となる作製プロセスを確立した。レーザ蒸着法を用いることにより高品質YBaCuO薄膜の作製が可能となった。また、バイクリスタル基板を用いたジョセフソン素子の作製法を確立し、これらの技術により液体窒素温度(T=77K)でのSQUID動作を安定に行わせることが可能となった。
液体窒素温度でSQUIDを動作させる際には、従来の液体ヘリウム温度(T=4.2K)に比べて熱雑音の影響が顕著になる。高性能SQUIDセンサの開発のためには、この熱雑音の影響を考慮したSQUIDの設計が重要になる。本研究ではSQUID性能に及ぼす熱雑音の影響を定量的に明らかにした。また、性能に及ぼす素子パラメータの影響を明らかにし、高性能化のための設計指針を示した。この設計指針は現在多くの研究機関で採用されており、大きな評価を得ている。
SQUID磁気センサの高性能化の為には、SQUID本体の高性能化とともに磁界を効率よくSQUIDに伝達するための磁気結合回路の開発も重要となる。このための種々の回路方式を検討し、その高性能化の方法を示した。これらの結果により液体窒素温度で動作するSQUID磁気センサの開発に必要な課題はほぼ解決されている。ただしSQUIDセンサの高性能化のためには、作製プロセスの一層の高度化が必要であり今後に残された課題である。
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