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超高感度と超高速応答を両立する超伝導多チャネル磁気センシングシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25820137
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関横浜国立大学

研究代表者

山梨 裕希  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70467059)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード磁気センサ / ジョセフソン接合 / SQUID / ディジタルSQUID / SFQ回路 / 単一磁束量子回路
研究成果の概要

入力磁場を高感度にディジタル信号として測定可能な超伝導磁気センシングシステムを開発した。磁気センシング部の動作点固定を、超伝導回路で行うことにより、ディジタル読み出しと高速応答を両立することができる。高い感度と高速応答が両立できることを、理論解析と基本的な実験結果より示した。地磁気環境下での超伝導磁気センシングシステムの動作を目指し、磁気シールド構造を有する超伝導回路の検討を行った。地磁気環境下で100GHzを超える周波数でTフリップフロップ回路が広い動作余裕度を持って動作することを実証した。これらの技術を組み合わせ、実用的な超伝導ディジタル磁気センシングシステムが構築できる。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Design Method of Single Flux Quantum Logic Circuits Using Dynamically Reconfigurable Logic Gates2015

    • 著者名/発表者名
      S. Nishimoto, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      巻: 25 号: 3 ページ: 1301405-1301405

    • DOI

      10.1109/tasc.2014.2387251

    • NAID

      120006380456

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High Speed Operation of Single Flux Quantum Multiple Input Merger Using a Magnetically Coupled SQUID Stack2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      巻: 25 号: 3 ページ: 1301605-1301605

    • DOI

      10.1109/tasc.2015.2398675

    • NAID

      120006380457

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design and Evaluation of Magnetic Field Tolerant Single Flux Quantum Circuits for Superconductive Sensing Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamanashi and N. Yoshikawa
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Electron

      巻: E97-C ページ: 178-181

    • NAID

      130003394705

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiplexing Techniques of Single Flux Quantum Circuit Based Readout Circuit for a Multi-Channel Sensing System2013

    • 著者名/発表者名
      K. Aoki, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Supercond

      巻: 23 号: 3 ページ: 2500204-2500204

    • DOI

      10.1109/tasc.2012.2230679

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asynchronous Digital SQUID Magnetometer With an On-Chip Magnetic Feedback for Improvement of Magnetic Resolution2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsuga, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      巻: 23 号: 3 ページ: 1601405-1601405

    • DOI

      10.1109/tasc.2012.2235901

    • NAID

      120006382464

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Signal Interface between Single Flux Quantum Circuit and Adiabatic Quantum Flux Parametron2015

    • 著者名/発表者名
      F. China, T. Ortlepp, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa
    • 学会等名
      15th International Superconductive Electronics Conference
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2015-07-06 – 2015-07-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Single-Flux-Quantum Arithmetic Logic Unit Using Dynamically Reconfigurable Logic Gate2015

    • 著者名/発表者名
      35.Y. Yamanashi, S. Nishimoto, and N. Yoshikawa
    • 学会等名
      15th International Superconductive Electronics Conference
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2015-07-06 – 2015-07-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Statistical analysis of the relationship between timing margin and the error rate of single-flux-quantum logic circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamanashi, K. Masubuchi, and N. Yoshikawa
    • 学会等名
      Superconductive Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV) 2014
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Design and Test of Dc-Biased Zero Static Power Single Flux Quantum Circuit2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamanashi, R. Tsutsumi, and N. Yoshikawa
    • 学会等名
      27th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Power Reduction of Rf-SQUID Memory Cell Using Stochastic Resonance2014

    • 著者名/発表者名
      R. Kihara, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa
    • 学会等名
      27th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Performance Estimation and Design of High-Sensitive Superconductive Digital Magnetometer2014

    • 著者名/発表者名
      F. China, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa
    • 学会等名
      27th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] High Speed Operation of Single Flux Quantum Multiple Input Merger Using a Magnetically Coupled SQUID Stack2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference (ASC) 2014
    • 発表場所
      Charlotte, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Zero Static Power Single Flux Quantum Circuit Using Magnetic Flux Biasing2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamanashi, R. Tsutsumi, and N. Yoshikawa
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference (ASC) 2014
    • 発表場所
      Charlotte, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic field tolerant single-flux-quantum circuit for superconducting sensing system2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamanashi, Y. Tsuga, N. Yoshikawa
    • 学会等名
      Superconductive Electronics Conference (ISEC) 2013
    • 発表場所
      Cambridge, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel multiple input single flux quantum merge circuit using serially connected dc-SQUIDs2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa
    • 学会等名
      Superconductive Electronics Conference (ISEC) 2013
    • 発表場所
      Cambridge, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] New superconductive digital magnetometer with sub-flux quantum resolution2013

    • 著者名/発表者名
      F. China, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa
    • 学会等名
      Superconductive Electronics Conference (ISEC) 2013
    • 発表場所
      Cambridge, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of Slew Rate of High-Sensitive Superconductive Digital Magnetometer2013

    • 著者名/発表者名
      F. China and Y. Yamanashi
    • 学会等名
      Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV) 2013
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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