(57)【要約】      （修正有）【課題】室温超伝導体、超伝導コンデンサー、充電超伝導コンデンサー、エネルギー源ダイオードおよびその製造方法を提供する。【解決手段】第１極板３２から第２極板３４へ電界を印加して電位差を付与するコンデンサー３０と、第１極板３２側に一端２２側を、第２極板３４側に他端２４側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて第１極板３２と第２極板３４間に挿入する半導体２０と、半導体２０に拡散電流を供給し得る定電流源１０と、を含む室温超伝導体生成回路１０１である。コンデンサー３０に臨界電界以上の電界を印加し、定電流源１０により半導体２０へ、コンデンサー３０により印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように拡散電流を流して定常状態を得た後、拡散電流を遮断して、半導体２０中で電界による電位差と電圧降下が相殺することにより超伝導状態に転移した半導体２０を、室温超伝導体生成回路１０１から分離する。【選択図】図１
2016046493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ電界を印加して電位差を付与するコンデンサーと、
一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体と、
前記半導体に拡散電流を供給し得る定電流源と、
を含む室温超伝導体生成回路において、
臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加した前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に前記半導体を挿入し、前記定電流源により該半導体の前記他端側から前記一端側へ、該コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように拡散電流Ｊを流して定常状態を得た後、該拡散電流Ｊの供給を遮断して、
該半導体中で該電界による前記電位差と該電圧降下が相殺することにより超伝導状態に転移した半導体を、前記室温超伝導体生成回路から分離して得た室温超伝導体。
【請求項２】
第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ電界を印加して電位差を付与するコンデンサーと、
一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体と、
前記半導体に拡散電流を供給し得る定電流源と、
を含む室温超伝導体生成回路において、
臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加した前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に前記半導体を挿入し、前記定電流源により該半導体の前記他端側から前記一端側へ、該コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以下の拡散電流Ｊを流して、該半導体中で該電界による前記電位差と該電圧降下を相殺させて該半導体を超伝導状態に転移させ、該拡散電流Ｊの供給を遮断した後、
該超伝導状態の半導体を前記室温超伝導体生成回路から分離して得た室温超伝導体。
【請求項３】
第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ電界を印加して電位差を付与したコンデンサーと、
一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体と、
前記半導体に拡散電流を供給し得る定電流源と、
を含む室温超伝導体生成回路において、
臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加した前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に前記半導体を挿入し、前記定電流源により該半導体の前記他端側から前記一端側へ、該コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以上の拡散電流Ｊを流した後、該拡散電流Ｊの供給を遮断することにより、該半導体中で該電界による前記電位差と該電圧降下を相殺させて該半導体を超伝導状態に転移させ、
該超伝導状態の半導体を前記室温超伝導体生成回路から分離して得た室温超伝導体。
【請求項４】
前記半導体は、ｎ型半導体またはｐ型半導体である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の室温超伝導体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の室温超伝導体と、第１極板と第２極板とを有するコンデンサーとを、含む超伝導電気回路において、
前記室温超伝導体の前記一端と前記他端に、それぞれ前記第１極板と前記第２極板を電気的に接続することにより、該室温超伝導体と直列に前記コンデンサーを接続して定常状態を得た後、
該コンデンサーを前記超伝導電気回路から分離して得た、
前記第１極板と前記第２極板間に凝縮量子トロイドを形成した超伝導コンデンサー。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の室温超伝導体と、ｐ形領域とｎ型領域が接合して当該両領域間に空乏層が形成されたｐｎ接合を有するダイオードと、を含む超伝導電気回路において、
前記室温超伝導体の前記一端と前記他端に、それぞれ前記ｐ形領域と前記ｎ型領域を電気的に接続することにより、該室温超伝導体と直列に前記ダイオードを電気的に接続した前記超伝導電気回路が過度状態を経た後、該ダイオードを該超伝導電気回路から分離して得た、
前記空乏層に起電力としての電場を形成したことを特徴とするエネルギー源ダイオード。
【請求項７】
請求項５に記載の超伝導コンデンサーと、ｐ形領域とｎ型領域が接合して当該両領域間に空乏層が形成されたｐｎ接合を有するダイオードと、を含む充電回路において、
前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、それぞれ前記ｎ型領域と前記ｐ形領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと直列に前記ダイオードを電気的に接続した前記充電回路が過度状態を経た後、該ダイオードを該充電回路から分離して得た、
前記空乏層に起電力としての電場を形成したことを特徴とするエネルギー源ダイオード。
【請求項８】
ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有するダイオードと、請求項５に記載の超伝導コンデンサーと、を含む充電回路において、
前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、それぞれ前記ｎ型領域と前記ｐ形領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと直列に前記ダイオードを電気的に接続した前記充電回路が過度状態を経た後、該超伝導コンデンサーを該充電回路から分離して得た、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー。
【請求項９】
ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオードを、該複数のダイオードのそれぞれｐ形領域とｎ型領域を一方向に揃えて直列に接続した直列ダイオードと、
請求項５に記載の超伝導コンデンサーと、を含む直列充電回路において、
前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、前記直列ダイオードのそれぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと前記直列ダイオードとを電気的に接続した前記直列充電回路が過度状態を経た後、該超伝導コンデンサーを該直列充電回路から分離して得た、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー。
【請求項１０】
ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオードを、該複数のダイオードのそれぞれｐ形領域とｎ型領域を一方向に揃えて並列に接続した並列ダイオードと、
請求項５に記載の超伝導コンデンサーと、を含む並列充電回路において、
前記超伝導コンデンサーの前記２つの極板に、前記並列ダイオードのそれぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと前記並列ダイオードとを電気的に接続した前記並列充電回路が過度状態を経た後、該超伝導コンデンサーを該並列充電回路から分離して得た、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー。
【請求項１１】
ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオードを、該複数のダイオードのそれぞれｐ形領域とｎ型領域を一方向に揃えて直列及び並列に接続した直並列ダイオードと、
請求項４に記載の超伝導コンデンサーと、を含む直並列充電回路において、
前記超伝導コンデンサーの前記２つの極板に、前記直並列ダイオードのそれぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと前記直並列ダイオードとを電気的に接続した前記直並列充電回路が過度状態を経た後、
該超伝導コンデンサーを該直並列充電回路から分離して得た、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー。
【請求項１２】
第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加して電位差を付与したコンデンサーを準備するステップと、
一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体を準備するステップと、
前記半導体に、拡散電流を流し得る定電流源を準備するステップと、
前記半導体を、前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に挿入し、前記定電流源と該半導体とを接続して室温超伝導体生成回路を形成するステップと、
前記定電流源により、前記半導体の前記他端側から前記一端側へ、前記コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように拡散電流Ｊを流して定常状態を得るステップと、
前記定電流源からの前記拡散電流Ｊの供給を遮断するステップと、
前記半導体中で前記電界による電位差と前記電圧降下が相殺することにより超伝導状態に転移した該半導体を、前記室温超伝導体生成回路から分離するステップと、
を含む、室温超伝導体の製造方法。
【請求項１３】
第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加して電位差を付与したコンデンサーを準備するステップと、
一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体を準備するステップと、
前記半導体に、拡散電流を流し得る定電流源を準備するステップと、
前記半導体を、前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に挿入し、前記定電流源と該半導体とを接続して室温超伝導体生成回路を形成するステップと、
前記定電流源により、前記半導体の前記他端側から前記一端側へ、前記コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以下の拡散電流Ｊを流すステップと、
前記半導体中で前記電位差と前記電圧降下を相殺させて該半導体を超伝導状態に転移させるステップと、
前記定電流源からの前記拡散電流Ｊの供給を遮断するステップと、
前記超伝導状態の半導体を、前記室温超伝導体生成回路から分離して室温超伝導体を得るステップと、
を含む、室温超伝導体の製造方法。
【請求項１４】
第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加して電位差を付与したコンデンサーを準備するステップと、
一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体を準備するステップと、
前記半導体に、拡散電流を流し得る定電流源を準備するステップと、
前記半導体を、前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に挿入し、前記定電流源と該半導体とを接続して室温超伝導体生成回路を形成するステップと、
前記定電流源により、前記半導体の前記他端側から前記一端側へ、前記コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以上の拡散電流Ｊを流すステップと、
前記定電流源からの前記拡散電流Ｊの供給を遮断するステップと、
前記半導体中で前記電位差と前記電圧降下を相殺させて該半導体を超伝導状態に転移させるステップと、
前記超伝導状態の半導体を、前記室温超伝導体生成回路から分離して室温超伝導体を得るステップと、
を含む、室温超伝導体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の室温超伝導体を準備するステップと、
第１極板と第２極板とを有するコンデンサーを準備するステップと、
前記室温超伝導体の前記一端と前記他端に、それぞれ前記第１極板と前記第２極板を電気的に接続することにより、該室温超伝導体と直列に前記コンデンサーを接続して定常状態を得るステップと、
前記コンデンサーを前記室温超伝導体から分離するステップと、
を含む、前記第１極板側と前記第２極板間に凝縮量子トロイドを形成した超伝導コンデンサーの製造方法。
【請求項１６】
請求項５に記載の超伝導コンデンサーを準備するステップと、
ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有するダイオードを準備するステップと、
前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、それぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと直列に前記ダイオードを電気的に接続して過度状態を経るステップと、
前記超伝導コンデンサーを前記ダイオードから分離するステップと、
を含む、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサーの製造方法。
【請求項１７】
請求項５に記載の超伝導コンデンサーを準備するステップと、
ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオードを、該複数のダイオードのｐ形領域とｎ型領域をそれぞれ揃えて直列又は並列に接続した直列又は並列ダイオードを準備するステップと、
前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、それぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと前記直列又は並列ダイオードとを電気的に接続して過度状態を経るステップと、
前記超伝導コンデンサーを前記直列又は並列ダイオードから分離するステップと、
を含む、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサーの製造方法。
【請求項１８】
請求項５に記載の超伝導コンデンサーを準備するステップと、
ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオードを、該複数のダイオードのｐ形領域とｎ型領域をそれぞれ揃えて直列及び並列に接続した直並列ダイオードを準備するステップと、
前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、それぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと前記直並列ダイオードとを電気的に接続して過度状態を経るステップと、
前記超伝導コンデンサーを前記直並列ダイオードから分離するステップと、
を含む、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室温超伝導体とこれを利用した超伝導コンデンサー、さらにこの超伝導コンデンサーにダイオードを接続して得たエネルギー源ダイオードとノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー及びこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超伝導体は電気抵抗ゼロで通電でき、マイスナー効果などの様々な物理現象を示すため、理論的および工学的な両面から世界で盛んに研究が行われている。一世紀以上前の超伝導の発見以来、ＢＣＳ理論［非特許文献１］、高温超伝導［非特許文献２−４］、ジョセフソン効果のようないくつかの重要な進歩が成されてきた。
【０００３】
最近、従来の超伝導とは全く違う、新しい温度非依存型超伝導が発見されている［特許文献１、非特許文献５−６］。この超伝導は、拡散電流が供給されているドープした半導体に対して静電場が適用されたシステムによって生成される。
【０００４】
特許文献１は、従来の研究のように臨界温度が存在する超伝導物質を作成するのではなく、電流源と分極半導体を併用し、システム的に超伝導電流を生み出す全く新しい着想によって、新型超伝導の存在を示唆した。不純物半導体（Ｎ型）に拡散による電流源で通電すると、当然に図２（ｂ）に示すように電圧降下（つまり電界）が発生するが、特許文献１に開示された発明の「電気抵抗を生じない電流回路装置」は、図１４に示すように、この電気抵抗に起因する電界をコンデンサーからの外部静電界によって相殺させ、半導体内部の電界をゼロにする。これにも拘らず、電源の電流源は拡散によって電子を運動させて電流を通電しているため、電子の運動を誘起するのに電界を必要としない。したがって、特許文献１の「電気抵抗を生じない電流回路装置」の原理は、抵抗に起因する電界と外部印加静電界の相殺により、半導体内部の電界がゼロでも依然として電流が流れるという点にある。
【０００５】
すなわち、特許文献１には、「第一極板と第二極板とを有し、該第一極板と第二極板間に電位差を付与されたコンデンサーと、一端と他端とを有し、前記第一極板側に該一端側を、前記第二極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第一極板と該第二極板間に挿入する半導体と、前記半導体に、前記コンデンサーにより前記第一極板から前記第二極板へ印加される電圧と逆方向に前記他端から前記一端へ電圧降下を生じるように一定の拡散電流を流し得る定電流源と、を含み、前記コンデンサーにより前記半導体に印加される臨界電界Ｅｃ以上の電界による電圧と、前記定電流源より該半導体に流れる臨界電流Ｊｃ以下の一定の拡散電流による電圧降下とを相殺させることを特徴とした、電気抵抗を生じない拡散電流回路」なる発明が開示されている。
【０００６】
特許文献１では、半導体に流す拡散電流がＪｃ以下の場合は「電気抵抗を生じない拡散電流回路」が得られるが、Ｊｃ以上の拡散電流を半導体に流した場合はこのような電気抵抗ゼロで電流が流れ続ける状態は得られないことが示唆されている。すなわち、図２（ａ）において、コンデンサー３０の第一極板３２と第二極板３４間の電位差が１Ｖとなるよう充電し、半導体２０の他端２４から一端２２へ、コンデンサー３０から半導体２０に印加される電界Ｅによる電圧と逆方向に電圧降下を生じるように、一定の拡散電流Ｊ＝１（μＡ）を流すと定常状態が得られ、この定常状態において定電圧源４０とコンデンサー３０との接続を絶縁すると、図１５のように半導体２０の電気抵抗がゼロとなるグラフを得た。しかし、定電流源１０より半導体２０の他端２４から一端２２へ流す一定の拡散電流Ｊを、Ｊ＝１０μＡとすると、図１６のように半導体２０の一端２２と他端２４間の電位差Ｖは、電位差Ｖ＝０（ｍＶ）に近づくと急に立ち上がり、電位差Ｖ＝０（ｍＶ）の電気抵抗を生じない状態は得られなかった。
【０００７】
このように、特許文献１の発明では、半導体に印加される臨界電界Ｅｃ以上の電界による電圧と、定電流源より半導体に流れる臨界電流Ｊｃ以下の一定の拡散電流Ｊによる電圧降下とを相殺させる必要があり、拡散電流Ｊを数μＡ程度の臨界電流Ｊｃ以下に設定すると同時に半導体内部でトータルの電界をゼロとして「電気抵抗を生じない拡散電流回路」を得るには技術的な困難を伴った。また、定電流源が常に正のエネルギーを供給し続けるため、臨界電流Ｊｃ以下の拡散電流Ｊを流して超伝導状態を得たとしても、その超伝導状態に大きな揺らぎがあるという問題があった。
【０００８】
このような困難を解消すべく、非特許文献６では、「第１極板と第２極板とを有するコンデンサーと、前記第１極板と前記第２極板間に電位差を付与するための定電圧源と、前記定電圧源の電源をオン／オフの切り替えをするための電圧源スイッチと、から構成されるコンデンサー回路、および、
一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体と、前記半導体に、前記コンデンサーにより前記第１極板から前記第２極板へ印加される電圧と逆方向に前記他端から前記一端へ電圧降下を生じるように一定の拡散電流を供給し得る定電流源と、前記定電流源が一定の拡散電流を供給するための電源をオン／オフの切り替えをするための電流源スイッチと、から構成される拡散電流回路
を含む室温超伝導体生成回路において、
前記電圧源スイッチをオンにして前記コンデンサーにより前記半導体の前記一端側から前記他端側に臨界電界Ｅｃ以上の電界による電圧を印加すると共に、前記電流源スイッチをオンにして前記定電流源により該半導体の該他端側から該一端側へ該コンデンサーにより印加される電圧と相殺する方向に拡散電流Ｊを流して定常状態を得た後、該電圧源スイッチと前記電流源スイッチとを略同時にオフにして、該半導体が超伝導状態に転移して得られる室温超伝導体。」を報告した。
【０００９】
以下に、上記非特許文献６に係る室温超伝導体について、図を用いて更に詳細に紹介する。
【００１０】
図３（ａ）に示す本発明に係る室温超伝導体１を含む室温超伝導体生成回路１０１は、第１極板３２と第２極板３４とを有するコンデンサー３０と、第１極板３２と第２極板３４間に電位差を付与するための定電圧源４０と、定電圧源４０の電源をオン／オフの切り替えをするための電圧源スイッチ４２とから構成されるコンデンサー回路１０２を含む。同時に室温超伝導体生成回路１０１は、一端２２と他端２４とを有し、上記第１極板３２側に当該一端２２側を、上記第２極板３４側に当該他端２４側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて第１極板３２と第２極板３４間に挿入する半導体２０と、半導体２０に、コンデンサー３０により第１極板３２から第２極板３４へ印加される電圧と逆方向に他端２４から一端２２へ電圧降下を生じるように一定の拡散電流を供給し得る定電流源１０と、定電流源１０が一定の拡散電流Ｊを供給するための電源をオン／オフの切り替えをするための電流源スイッチ１２とから構成される拡散電流回路１０３を含む。このように、室温超伝導体生成回路１０１は、コンデンサー回路１０２が含むコンデンサー３０の第１極板３２と第２極板３４間に、拡散電流回路１０３の半導体２０を挿入して構成する。
【００１１】
図３（ａ）のように、電圧源スイッチ４２をオンにしてコンデンサー３０により半導体２０の一端２２側から他端２４側に臨界電界Ｅｃ以上の電界による電圧を印加すると共に、電流源スイッチ１２をオンにして定電流源１０により半導体２０の他端２４側から一端２２側へコンデンサー３０により印加される電圧と相殺する方向に拡散電流Ｊを流して定常状態を得た後、図３（ｂ）のように、電圧源スイッチ４２と電流源スイッチ１２とを略同時にオフにして、半導体２０が超伝導状態に転移して室温超伝導体１が得られる。
【００１２】
定電流源１０により半導体２０の他端２４側から一端２２側へ流す拡散電流Ｊは、臨界電流Ｊｃ以上であってもよい。臨界電流Ｊｃ以上の拡散電流Ｊを流して定常状態を得た後、図３（ｂ）のように、電圧源スイッチ４２と電流源スイッチ１２とを略同時にオフにして、拡散電流Ｊが減衰して臨界電流Ｊｃ以下となったところで半導体２０が超伝導状態に転移して、室温超伝導体１が得られる。
【００１３】
この場合、図３（ｂ）に示す半導体２０（室温超伝導体１）の超伝導状態は、図２（ｂ）の拡散電流回路１０３に示すような定電流源１０より半導体２０に流した拡散電流Ｊが、電流源スイッチ１２をオフにして臨界電流Ｊｃ以下となったところで発生している電圧降下を、図２（ａ）のコンデンサー回路１０２に示すコンデンサー３０により半導体２０に印加される電界Ｅによる電圧によって相殺させるようにして発現する。非特許文献６に係る発明よれば、十分大きい電界を生じる任意の電圧をコンデンサー３０に印加すると共に、半導体２０にも臨界電流Ｊｃよりも大きい任意の拡散電流Ｊを流しておけば、電圧源スイッチ４２および電流源スイッチ１２を略同時にオフにすることによって拡散電流Ｊが臨界電流Ｊｃ以下に減衰し、半導体２０の一端２２と他端２４間の電圧降下はゼロになるにも拘らず臨界電流Ｊｃ以下の電流が流れ続けるという超伝導状態を発現する室温超伝導体１を容易に得ることができる。
【００１４】
あるいは、図３（ａ）の室温超伝導体生成回路１０１において、電圧源スイッチ４２をオンにしてコンデンサー３０により半導体２０の一端２２側から他端２４側に臨界電界Ｅｃ以上の電界による電圧を印加すると共に、電流源スイッチ１２をオンにして定電流源１０により半導体２０の他端２４側から一端２２側へコンデンサー３０により印加される電圧と相殺する方向に臨界電流Ｊｃ以下の拡散電流Ｊを流して定常状態を得た後、電圧源スイッチ４２と電流源スイッチ１２とを略同時にオフにしても、拡散電流Ｊが該臨界電流Ｊｃ以下の状態で半導体２０が超伝導状態に転移して室温超伝導体１を得ることができる。
【００１５】
特許文献１で開示された回路では、コンデンサー回路の電圧源スイッチをオフにした後も、定電流源より半導体に一定の拡散電流Ｊ＝１（μＡ）を供給し続けたため、半導体の一端と他端間の電圧がゼロとなる状態は非常に不安定であった。しかし、非特許文献６に係る室温超伝導体生成回路においては、超伝導状態は安定し、半導体の一端と他端間の電圧がゼロにも拘らず超伝導電流が流れ続ける室温超伝導体を得ることができる。
【００１６】
［理論的背景］
ここで、非特許文献６、７に記載された室温超伝導体の概要を、以下に簡単にまとめておく。
【００１７】
（１）電子から生じる新たな電場：２電子間の新たな相互作用
室温超伝導体生成回路１０１中の半導体２０の特性に由来する特有の電子分布から、静電ポテンシャルが得られる。２電子間のこの静電ポテンシャルに対するポアソン方程式の解から、次式に示す相互作用ポテンシャルＶαを得ることができる。
【００１８】
【数１】
2016046493.tif 000003
【００１９】
ここでｋＢ、Ｔ、ε、Ｅｉ、ｑ、ｎ０、ξ及びｉ（ｋＢ, Ｔ, ε, Ｅｉ, ｑ, ｎ０, ξ,及びｉ）は、それぞれ、ボルツマン定数、温度、誘電率、定局所電界、電荷、定数、相対座標、及び格子番号を示す。クーロン斥力もまた、ポアソン方程式の解であるが、巨視的スケールでは現れない。
【００２０】
上記［数１］式より、新しい電界が次式のように得られる。
【００２１】
【数２】
2016046493.tif 000004
【００２２】
非特許文献６に記載のように、この電界Ｅｍは、静電場及び電流に関する場の両側面を持つ。空間積分は負となり、負電圧、すなわち新たな電子場が発生する。
【００２３】
（２）臨界電流の存在
新しい引力ポテンシャルＶαは、格子間隔程度の距離でのみ作用し、２つの電子間に引力を及ぼす。全ハミルトニアンは以下のようになる。
【００２４】
【数３】
2016046493.tif 000005
ここでＶはスピン磁気ポテンシャルであり、ｍとｚｍはそれぞれ電子質量と微視的相対座標を表す。また、ハミルトニアン中、ＰとＶｐは各々運動エネルギーと格子の零点エネルギーであり、Ｖｐに関する式中のωとδは各々各振動数とデルタ関数である。
【００２５】
零点エネルギーはξ=０の格子点でのみ定義されるので、Ｖｐに関する式はξ=０で定義され、２電子の組について次の条件が満足され得る。
【数４】
2016046493.tif 000006
【数５】
2016046493.tif 000007
【００２６】
［数４］式が成立するとき、両電子は格子点に位置する。また［数５］式が成立するとき、微視的相対座標ｚｍ、すなわちコヒーレンス長は、次のように計算される。
【数６】
2016046493.tif 000008
【００２７】
［数４］式が成立すれば、［数５］式又は［数６］式も成立する。従ってスピン磁気ポテンシャルのみが残り、全ネルギーは負となる。すなわち、２電子間の衝突は完全に非弾性的となり、２電子は結合する。
【００２８】
上記［数４］式はまた、次のように書き換えることができる。
【数７】
2016046493.tif 000009
【００２９】
この条件は、局所的電界Ｅｉが最大値を持つことを示唆している。静電界は、電流密度に依存するジュール電界に比例するので、臨界電流が存在する。さらに［数６］式から、ペアのコヒーレンス長は極めて短いことがわかる。
【００３０】
（３）局所的に結合したペアの非衝突による、温度に依存しない、電子ペアのボーズ・アインシュタイン（ＢＥ）凝縮
非特許文献５に詳しく記載されているが、以下のいくつかの重要な方程式が成立する。全波動関数は、連続体表示で次のように表される。
【００３１】
【数８】
2016046493.tif 000010
【００３２】
これより波数として次式を得る。
【数９】
2016046493.tif 000011
ここでＭはディラック方程式より得られる電子のスピン磁気モーメントであり、ａは定数コヒーレンス長である。
【００３３】
スピン磁気モーメントは、［数３］の第３式から結合エネルギー（すなわちスピン相互作用）に関連付けられる。
【数１０】
2016046493.tif 000012
ここでＶは［数３］の第３式で与えられるスピン相互作用である。
【００３４】
［数１０］式において、電流Ｉは衝突時間に寄らないので、これは超伝導電流である。さらに、この方程式の波数は一様で、空間依存性がない。このように、全量子状態は１状態に収束し、完全なボーズ・アインシュタイン（ＢＥ）凝縮が発現する。
【００３５】
【特許文献１】特開２０１２―０３３７４３号公報
【非特許文献１】J.Bardeen,L.N.Cooper,and J.R.Schrieffer,Phys.Rev.108,1175(1957)
【非特許文献２】S.Ishiguri,Results in Physics 3 74-79(2013)
【非特許文献３】J.G.Bednorz and K.A.Muller, Zeitschrift fur Physik B 64, 189 (1986)
【非特許文献４】S.Ishiguri and T.Sato, Physica C 469 135-138(2009)
【非特許文献５】S.Ishiguri,J.Supercond.Nov.Magn.24, 455(2011)
【非特許文献６】S.Ishiguri,International Journal of Modern Physics B,Vol.27,No.12,1350045 (2013)
【非特許文献７】JY.Aharonov and D.Bohm,Phys.Rev.115,485(1959)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
本発明は、特許文献１に開示された「電気抵抗を生じない拡散電流回路」で生じた、臨界電流Ｊｃ以下の電流とコンデンサーによる電界を相殺するという技術的困難を除去し、温度に依存しない室温超伝導体を確実に生成する方法を提供し、磁界に対しても超伝導特性を発揮する室温超伝導体を上記回路から分離して、単体の室温超伝導体を提供することを目的とする。
【００３７】
また、室温超伝導体を実用化するため、単体で得た室温超伝導体を利用して、室温で超伝導状態を両極板で実現する超伝導コンデンサー、さらにこの超伝導コンデンサーにノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー及びこれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３８】
本発明に係る室温超伝導体は、第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ電界を印加して電位差を付与するコンデンサーと、一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体と、前記半導体に拡散電流を供給し得る定電流源と、を含む室温超伝導体生成回路において、
臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加した前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に前記半導体を挿入し、前記定電流源により該半導体の前記他端側から前記一端側へ、該コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように拡散電流Ｊを流して定常状態を得た後、該拡散電流Ｊの供給を遮断して、該半導体中で該電界による前記電位差と該電圧降下が相殺することにより超伝導状態に転移した半導体を、前記室温超伝導体生成回路から分離して得ることができる。なお、以下本明細書において、「電界」と「電場」、及び、「磁界」と「磁場」は、それぞれ同義として用いる。
【００３９】
本発明に係る室温超伝導体は、第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ電界を印加して電位差を付与するコンデンサーと、一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体と、前記半導体に拡散電流を供給し得る定電流源と、を含む室温超伝導体生成回路において、
臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加した前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に前記半導体を挿入し、前記定電流源により該半導体の前記他端側から前記一端側へ、該コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以下の拡散電流Ｊを流して、該半導体中で該電界による前記電位差と該電圧降下を相殺させて該半導体を超伝導状態に転移させ、該拡散電流Ｊの供給を遮断した後、
該超伝導状態の半導体を前記室温超伝導体生成回路から分離して得てもよい。
【００４０】
本発明に係る室温超伝導体は、第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ電界を印加して電位差を付与したコンデンサーと、一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体と、前記半導体に拡散電流を供給し得る定電流源と、を含む室温超伝導体生成回路において、
臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加した前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に前記半導体を挿入し、前記定電流源により該半導体の前記他端側から前記一端側へ、該コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以上の拡散電流Ｊを流した後、該拡散電流Ｊの供給を遮断することにより、該半導体中で該電界による前記電位差と該電圧降下を相殺させて該半導体を超伝導状態に転移させ、該超伝導状態の半導体を前記室温超伝導体生成回路から分離して得てもよい。
【００４１】
本発明に係る室温超伝導体は、前記半導体は、ｎ型半導体またはｐ型半導体である。
【００４２】
本発明に係る超伝導コンデンサーは、上記の室温超伝導体と、第１極板と第２極板とを有するコンデンサーとを、含む超伝導電気回路（常温超伝導体−コンデンサー回路）において、前記室温超伝導体の前記一端と前記他端に、それぞれ前記第１極板と前記第２極板を電気的に接続することにより、該室温超伝導体と直列に前記コンデンサーを接続して定常状態を得た後、該コンデンサーを前記超伝導電気回路（常温超伝導体−コンデンサー回路）から分離し、前記第１極板と前記第２極板間に凝縮量子トロイドを形成した超伝導コンデンサーである。
【００４３】
本発明に係るエネルギー源ダイオードは、上記室温超伝導体と、ｐ形領域とｎ型領域が接合して当該両領域間に空乏層が形成されたｐｎ接合を有するダイオードと、を含む超伝導電気回路において、前記室温超伝導体の前記一端と前記他端に、それぞれ前記ｐ形領域と前記ｎ型領域を電気的に接続することにより、該室温超伝導体と直列に前記ダイオードを電気的に接続した前記超伝導電気回路が過度状態を経た後、該ダイオードを該超伝導電気回路から分離して得ることができ、前記空乏層に起電力としての電場を形成したことを特徴とする。
【００４４】
本発明に係るエネルギー源ダイオードは、上記超伝導コンデンサーと、ｐ形領域とｎ型領域が接合して当該両領域間に空乏層が形成されたｐｎ接合を有するダイオードと、を含む充電回路において、前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、それぞれ前記ｎ型領域と前記ｐ形領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと直列に前記ダイオードを電気的に接続した前記充電回路が過度状態を経た後、該ダイオードを該充電回路から分離して得ることができ、前記空乏層に起電力としての電場を形成したことを特徴とする
【００４５】
本発明に係る充電超伝導コンデンサーは、ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有するダイオードと、上記超伝導コンデンサーと、を含む充電回路において、前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、それぞれ前記ｎ型領域と前記ｐ形領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと直列に前記ダイオードを電気的に接続した前記充電回路が過度状態を経た後、該超伝導コンデンサーを該充電回路から分離して得た、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサーである。
【００４６】
本発明に係る充電超伝導コンデンサーは、ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオードを、該複数のダイオードのそれぞれｐ形領域とｎ型領域を一方向に揃えて直列に接続した直列ダイオードと、上記超伝導コンデンサーと、を含む直列充電回路において、前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、前記直列ダイオードのそれぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと前記直列ダイオードとを電気的に接続した前記直列充電回路が過度状態を経た後、該超伝導コンデンサーを該直列充電回路から分離して得た、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサーであり得る。
【００４７】
本発明に係る充電超伝導コンデンサーは、ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオードを、該複数のダイオードのそれぞれｐ形領域とｎ型領域を一方向に揃えて並列に接続した並列ダイオードと、上記超伝導コンデンサーと、を含む並列充電回路において、前記超伝導コンデンサーの前記２つの極板に、前記並列ダイオードのそれぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと前記並列ダイオードとを電気的に接続した前記並列充電回路が過度状態を経た後、該超伝導コンデンサーを該並列充電回路から分離して得た、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサーであってもよい。
【００４８】
本発明に係る充電超伝導コンデンサーは、ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオードを、該複数のダイオードのそれぞれｐ形領域とｎ型領域を一方向に揃えて直列及び並列に接続した直並列ダイオードと、上記超伝導コンデンサーと、を含む直並列充電回路において、前記超伝導コンデンサーの前記２つの極板に、前記直並列ダイオードのそれぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと前記直並列ダイオードとを電気的に接続した前記直並列充電回路が過度状態を経た後、該超伝導コンデンサーを該直並列充電回路から分離して得た、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサーであってもよい。
【００４９】
本発明に係る室温超伝導体の製造方法は、第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加して電位差を付与したコンデンサーを準備するステップと、一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体を準備するステップと、前記半導体に、拡散電流を流し得る定電流源を準備するステップと、前記半導体を、前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に挿入し、前記定電流源と該半導体とを接続して室温超伝導体生成回路を形成するステップと、前記定電流源により、前記半導体の前記他端側から前記一端側へ、前記コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように拡散電流Ｊを流して定常状態を得るステップと、
前記定電流源からの前記拡散電流Ｊの供給を遮断するステップと、前記半導体中で前記電界による電位差と前記電圧降下が相殺することにより超伝導状態に転移した該半導体を、前記室温超伝導体生成回路から分離するステップと、を含む。
【００５０】
本発明に係る室温超伝導体の製造方法は、第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加して電位差を付与したコンデンサーを準備するステップと、一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体を準備するステップと、前記半導体に、拡散電流を流し得る定電流源を準備するステップと、前記半導体を、前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に挿入し、前記定電流源と該半導体とを接続して室温超伝導体生成回路を形成するステップと、前記定電流源により、前記半導体の前記他端側から前記一端側へ、前記コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以下の拡散電流Ｊを流すステップと、前記半導体中で前記電位差と前記電圧降下を相殺させて該半導体を超伝導状態に転移させるステップと、前記定電流源からの前記拡散電流Ｊの供給を遮断するステップと、前記超伝導状態の半導体を、前記室温超伝導体生成回路から分離して室温超伝導体を得るステップと、を含み得る。
【００５１】
本発明に係る室温超伝導体の製造方法は、第１極板と第２極板とを有し、該第１極板から該第２極板へ、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加して電位差を付与したコンデンサーを準備するステップと、一端と他端とを有し、前記第１極板側に該一端側を、前記第２極板側に該他端側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて該第１極板と該第２極板間に挿入する半導体を準備するステップと、前記半導体に、拡散電流を流し得る定電流源を準備するステップと、前記半導体を、前記コンデンサーの第１極板と第２極板間に挿入し、前記定電流源と該半導体とを接続して室温超伝導体生成回路を形成するステップと、前記定電流源により、前記半導体の前記他端側から前記一端側へ、前記コンデンサーにより印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以上の拡散電流Ｊを流すステップと、前記定電流源からの前記拡散電流Ｊの供給を遮断するステップと、前記半導体中で前記電位差と前記電圧降下を相殺させて該半導体を超伝導状態に転移させるステップと、前記超伝導状態の半導体を、前記室温超伝導体生成回路から分離して室温超伝導体を得るステップと、を含み得る。
【００５２】
本発明に係る上記第１極板側と上記第２極板間に凝縮量子トロイドを形成した超伝導コンデンサーの製造方法は、上記の室温超伝導体を準備するステップと、第１極板と第２極板とを有するコンデンサーを準備するステップと、前記室温超伝導体の前記一端と前記他端に、それぞれ前記第１極板と前記第２極板を電気的に接続することにより、該室温超伝導体と直列に前記コンデンサーを接続して定常状態を得るステップと、前記コンデンサーを前記室温超伝導体から分離するステップと、を含む。
【００５３】
本発明に係るノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサーの製造方法は、上記の超伝導コンデンサーを準備するステップと、ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有するダイオードを準備するステップと、前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、それぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと直列に前記ダイオードを電気的に接続して過度状態を経るステップと、前記超伝導コンデンサーを前記ダイオードから分離するステップと、を含む。
【００５４】
本発明に係るノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサーの製造方法は、上記の超伝導コンデンサーを準備するステップと、ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオードを、該複数のダイオードのｐ形領域とｎ型領域をそれぞれ揃えて直列又は並列に接続した直列又は並列ダイオードを準備するステップと、前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、それぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと前記直列又は並列ダイオードとを電気的に接続して過度状態を経るステップと、前記超伝導コンデンサーを前記直列又は並列ダイオードから分離するステップと、を含んでもよい。
【００５５】
本発明に係るノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサーの製造方法は、上記の超伝導コンデンサーを準備するステップと、ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオードを、該複数のダイオードのｐ形領域とｎ型領域をそれぞれ揃えて直列及び並列に接続した直並列ダイオードを準備するステップと、前記超伝導コンデンサーの２つの極板に、それぞれ前記ｎ形領域と前記ｐ型領域を接続することにより、該超伝導コンデンサーと前記直並列ダイオードとを電気的に接続して過度状態を経るステップと、前記超伝導コンデンサーを前記直並列ダイオードから分離するステップと、を含んでもよい。
【発明の効果】
【００５６】
本発明の室温超伝導体生成回路は、いずれも一般に入手可能なコンデンサー、半導体、定電流源により構成されるため、極めて容易かつ安価に製造することが出来る。そして、当該室温超伝導体生成回路から分離して得られる本発明に係る室温超伝導体は、超伝導転移前の半導体の両端（上記一端と他端）間の電位差が０となるにも拘わらず、室温超伝導体生成回路から分離される前に定電流源より供給されていた電流が上記半導体の単体内部で流れ続ける。
【００５７】
この電流は室温（約３００Ｋ）においても半永久的に流れ続け、上記半導体にはジュール熱が発生しないため、様々な用途に応用できることが期待される。すなわち、本発明の室温超伝導体は温度非依存型超伝導半導体であり、上述の従来の超伝導の問題点である冷却が必要であるという点に解決を与えている。本発明に係る室温超伝導体生成回路を用いれば、超伝導体を創り出すのに冷却を必要としない。したがって、本発明の室温超伝導体を多様な電気機器に応用する場合、冷却装置が不要であるので、機器の小型化・コスト削減が可能となり、その高性能化を期待することができる。
【００５８】
また、本発明においては、上記超伝導半導体ディスク（本発明に係る室温超伝導体）を用いて、超伝導状態をコンデンサーにいわばコピーして超伝導コンデンサーを得ることに成功した。本発明に係る超伝導コンデンサーは、通常のコンデンサーを本発明に係る室温超伝導体に接続して容易に得ることができる。
【００５９】
また、この超伝導コンデンサーに接続されたダイオードは、独立のエネルギー源であるエネルギー源ダイオードとなる。すなわち、本発明に係るエネルギー源ダイオードは、超伝導コンデンサーとｐｎ接合を有するダイオードとを含む充電回路から得ることができ、ダイオードのｐｎ接合領域に生成する空乏層に、起電力としての電場を形成することができ、超伝導コンデンサーに接続されたダイオードの初期状態は超伝導状態とすることができる。本発明者は、これらのエネルギー源ダイオードを用いて、燃料電池が充電されることを実験的に確かめた。さらに、ダイオードを上述の室温超伝導体に直接接続しても当然にエネルギー源ダイオードを得ることができる。
【００６０】
さらに、この超伝導コンデンサーと通常のダイオードを用いて単純な回路を形成すると、回路に沿った磁場がダイオードの空乏層に侵入する。これより、ダイオードの空乏層が逆バイアス電圧を受け、ダイオードが自発的に逆飽和電流を発する。こうして、超伝導コンデンサーは他のエネルギー源がなくともノーマル電子で充電され、本発明に係る充電超伝導コンデンサーを得ることができた。
【００６１】
以上のように、本発明においては、ドープした半導体に静電場と拡散電流を適用することにより、拡散電流の大きさによらずに、磁束量子により内部インダクタンスを形成する温度非依存型の超伝導体を得ることができた。本発明においては、アハラノフ−ボーム効果に基づき、この状態（いわば、超伝導体の波動関数）をコンデンサーにコピーすることが可能であり、超伝導コンデンサーを得ることができた。そして、超伝導コンデンサーと通常のダイオードを接続した電気ループを用いることにより、凝縮トロイドからの磁場エネルギーはダイオードに逆バイアスとして作用して、その結果、ダイオードからの自発的逆飽和電流が超伝導コンデンサーに放出され、付加バッテリーを用いることなくエネルギーを蓄積することに成功した。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る室温超伝導体生成回路の平面回路図。
【図２】（ａ）本発明に係るコンデンサー回路の平面回路図、（ｂ）本発明に係る拡散電流回路の平面回路図。
【図３】（ａ）本発明に係る室温超伝導体生成回路（閉回路）の平面回路図、（ｂ）本発明に係る室温超伝導体生成回路（開回路）の平面回路図。
【図４】本発明に係る室温超伝導体の断面図。
【図５】（ａ）本発明に係る室温超伝導体の実施例における、時間に対する半導体両端間の電位差を表すグラフ図、（ｂ）本発明に係る室温超伝導体の他の実施例における、時間に対する半導体両端間の電位差を表すグラフ図。
【図６】静磁場を印加した本発明に係る室温超伝導体における、時間に対する室温超伝導体（半導体）両端間の電位差を表すグラフ図。
【図７】本発明に係る実施例における室温超伝導体生成回路の平面回路図。
【図８】（ａ）超伝導電気回路（常温超伝導体−コンデンサー回路）の平面回路図、（ｂ）超伝導電気回路（常温超伝導体−コンデンサー回路）の分離概略図。
【図９】（ａ）充電回路（ダイオード−超伝導コンデンサー回路）の平面回路図、（ｂ）充電回路の分離概略図。
【図１０】（ａ）超伝導コンデンサーに直列にダイオードを接続した直列充電回路（ダイオード−超伝導コンデンサー回路）の平面回路図。（ｂ）超伝導コンデンサーに並列にダイオードを接続した並列充電回路（ダイオード−超伝導コンデンサー回路）の平面回路図。
【図１１】超伝導コンデンサーに直列及び並列にダイオードを接続した直並列充電回路（ダイオード−超伝導コンデンサー回路）の平面回路図。
【図１２】直列充電回路（ダイオード−超伝導コンデンサー回路）にマルチメーターを接続した直列充電回路の平面回路図。
【図１３】（ａ）直並列充電回路（ダイオード−超伝導コンデンサー回路）における超伝導コンデンサーの時間に対する電圧のグラフ図、（ｂ）直並列充電回路における超伝導コンデンサーの時間に対する電圧の別の実験におけるグラフ図。
【図１４】従来の電気抵抗を生じない拡散電流回路の平面回路図。
【図１５】従来の電気抵抗を生じない拡散電流回路においてＪ＝１μＡとした場合の、時間に対する半導体両端間の電位差を表すグラフ図。
【図１６】従来の電気抵抗を生じない拡散電流回路においてＪ＝１０μＡとした場合の、時間に対する半導体両端間の電位差を表すグラフ図。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下、図面を参照しながら本発明に係る室温超伝導体、超伝導コンデンサーおよびその製造方法の実施形態について説明する。なお、以下各図面を通して同一の構成要素には同一の符号を使用するものとする。
［Ｉ］室温超伝導体
【００６４】
本発明に係る室温超伝導体１は、図１に示すように、第１極板３２と第２極板３４とを有し、第１極板３２から第２極板間３４に向けて電界を印加して電位差を付与するコンデンサー３０と、一端２２と他端２４とを有し、第１極板３２側に一端２２側を、第２極板３４側に他端２４側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて第１極板３２と第２極板３４間に挿入する半導体２０と、半導体２０の他端２４から一端２２へ電圧降下を生じるように拡散電流Ｊを供給し得る定電流源１０と、を含む室温超伝導体生成回路１０１を用いて得ることができる。
【００６５】
室温超伝導体生成回路１０１において、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加したコンデンサー３０の第１極板３２と第２極板３４間に半導体２０を挿入し、定電流源１０により半導体２０の他端２４側から一端２２側へ、コンデンサー３０により印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように拡散電流Ｊを流して定常状態を得た後、拡散電流Ｊの供給を遮断して、半導体２０中で上記電界による電位差と上記電圧降下が相殺することにより超伝導状態に転移した半導体を、室温超伝導体生成回路１０１から分離して、室温超伝導体１を得る。
【００６６】
したがって、このような室温超伝導体１の製造方法は、第１極板３２と第２極板３４とを有し、第１極板３２から第２極板３４へ、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加して電位差を付与したコンデンサー３０を準備するステップと、
一端２２と他端２４とを有し、第１極板３２側に一端２２側を、第２極板３４側に他端２４側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて第１極板３２と第２極板３４間に挿入する半導体２０を準備するステップと、
半導体２０に、拡散電流を流し得る定電流源１０を準備するステップと、
半導体２０を、コンデンサー３０の第１極板３２と第２極板３４間に挿入し、定電流源１０と半導体２０とを接続して室温超伝導体生成回路１０１を形成するステップと、
定電流源１０により、半導体２０の他端２４側から一端２２側へ、コンデンサー３０により印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように拡散電流Ｊを流して定常状態を得るステップと、
定電流源１０からの上記拡散電流Ｊの供給を遮断するステップと、
半導体２０中で上記電界による電位差と上記電圧降下が相殺することにより超伝導状態に転移した半導体２０を、室温超伝導体生成回路１０１から分離するステップと、
を含む。
【００６７】
上記のように、室温超伝導体生成回路１０１において、コンデンサー３０により印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように拡散電流Ｊを流して「定常状態」を得るが、この「定常状態」は、拡散電流Ｊの大きさの臨界電流Ｊｃとの大小で相（phase）が異なる。拡散電流Ｊが臨界電流Ｊｃ以下の場合上記「定常状態」は超伝導相（状態）であり、拡散電流Ｊが臨界電流Ｊｃ以上の場合上記「定常状態」はノーマル相（状態）である。以下、拡散電流Ｊが臨界電流Ｊｃより小さい場合と大きい場合に分けて、本発明に係る室温超伝導体１をより詳細に説明する。
（ａ）拡散電流Ｊ＜臨界電流Ｊｃの場合
【００６８】
室温超伝導体生成回路１０１において、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加したコンデンサー３０の第１極板３２と第２極板３４間に半導体２０を挿入し、定電流源１０により半導体２０の他端２４側から一端２２側へ、コンデンサー３０により印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以下の拡散電流Ｊを流して、半導体２０中で上記電界による電位差と上記電圧降下を相殺させて半導体２０を超伝導状態に転移させ、拡散電流Ｊの供給を遮断した後、当該超伝導状態の半導体を室温超伝導体生成回路１０１から分離して、室温超伝導体１を得る。
【００６９】
すなわち、このような室温超伝導体１の製造方法は、第１極板３２と第２極板３４とを有し、第１極板３２から第２極板３４へ、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加して電位差を付与したコンデンサー３０を準備するステップと、
一端２２と他端２４とを有し、第１極板３２側に一端２２側を、第２極板３４側に他端２４側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて第１極板３２と第２極板３４間に挿入する半導体２０を準備するステップと、
半導体２０に、拡散電流を流し得る定電流源１０を準備するステップと、
半導体２０を、コンデンサー３０の第１極板３２と第２極板３４間に挿入し、定電流源１０と半導体２０とを接続して室温超伝導体生成回路１０１を形成するステップと、
定電流源１０により、半導体２０の他端２４側から一端２２側へ、コンデンサー３０により印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以下の拡散電流Ｊを流すステップと、
半導体２０中で上記電位差と上記電圧降下を相殺させて半導体２０を超伝導状態に転移させるステップと、
定電流源１０からの上記拡散電流Ｊの供給を遮断するステップと、
上記超伝導状態の半導体２０を、室温超伝導体生成回路１０１から分離して室温超伝導体１を得るステップと、を含む。
（ｂ）拡散電流Ｊ＞臨界電流Ｊｃの場合
【００７０】
あるいは、本発明に係る室温超伝導体１は、室温超伝導体生成回路１０１において、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加したコンデンサー３０の第１極板３２と第２極板３４間に半導体２０を挿入し、定電流源１０により半導体２０の他端２４側から一端２２側へ、コンデンサー３０により印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以上の拡散電流Ｊを流した後、当該拡散電流Ｊの供給を遮断することにより、半導体２０中で上記電界による電位差と上記電圧降下を相殺させて半導体２０を超伝導状態に転移させ、当該超伝導状態の半導体を室温超伝導体生成回路１０１から分離して得ることもできる。
【００７１】
すなわち、このような室温超伝導体１の製造方法は、第１極板３２と第２極板３４とを有し、第１極板３２から第２極板３４へ、臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加して電位差を付与したコンデンサー３０を準備するステップと、
一端２２と他端２４とを有し、第１極板３２側に一端２２側を、第２極板３４側に他端２４側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて第１極板３２と第２極板３４間に挿入する半導体２０を準備するステップと、
半導体２０に、拡散電流を流し得る定電流源１０を準備するステップと、
半導体２０を、コンデンサー３０の第１極板３２と第２極板３４間に挿入し、定電流源１０と半導体２０とを接続して室温超伝導体生成回路１０１を形成するステップと、
定電流源１０により、半導体２０の他端２４側から一端２２側へ、コンデンサー３０により印加した電界と逆方向に電圧降下を生じるように臨界電流Ｊｃ以上の拡散電流Ｊを流すステップと、
定電流源１０からの上記拡散電流Ｊの供給を遮断するステップと、
半導体２０中で上記電界による電位差と上記電圧降下を相殺させて半導体２０を超伝導状態に転移させるステップと、
上記超伝導状態の半導体２０を、室温超伝導体生成回路１０１から分離して室温超伝導体１を得るステップと、を含む。
【００７２】
［実施態様］
上述のように、定電流源１０により半導体２０に拡散電流Ｊを流し、また、この拡散電流Ｊの半導体２０への供給を遮断するために、図１に記載のように、定電流源１０と半導体２０間に電流源スイッチ１２を挿入するのが好適である。したがって、図１において拡散電流回路１０３は、コンデンサー３０の第１極板３２側に一端２２側を、コンデンサー３０の第２極板３４側に他端２４側を符合させ、それぞれ電気的に絶縁させて第１極板３２と第２極板３４間に挿入する半導体２０と、半導体２０の他端２４から一端２２へ電圧降下を生じるように一定の拡散電流Ｊを供給し得る定電流源１０と、定電流源１０が拡散電流Ｊを供給するための電源をオン／オフの切り替えをするための電流源スイッチ１２と、から構成される。
【００７３】
したがって、本発明に係る室温超伝導体１を拡散電流回路１０３を用いて簡潔に表現すれば、室温超伝導体１は、上記第１極板３２から第２極板間３４に向けて臨界電界Ｅｃ以上の電界を印加したコンデンサー３０と拡散電流回路１０３と、を含む室温超伝導体生成回路１０１において、電流源スイッチ１２をオンにして定電流源１０により半導体２０の他端２４側から一端２２側へ拡散電流Ｊを流し、半導体２０中で拡散電流Ｊによる電圧降下をコンデンサー３０により印加される電界による電位差と相殺させて定常状態を得た後、電流源スイッチ１２をオフにして、半導体２０を超伝導状態に転移させた室温超伝導体生成回路１０１から、当該超伝導状態の半導体２０を分離して得ることができる。
【００７４】
特許文献１と異なり、上述のように、定電流源１０により半導体２０の他端２４側から一端２２側へ流す拡散電流Ｊは、臨界電流Ｊｃ以上であってもよい。電流源スイッチ１２をオンにして臨界電流Ｊｃ以上の拡散電流Ｊを流して定常状態を得た後、電流源スイッチ１２をオフにして、拡散電流Ｊが減衰して臨界電流Ｊｃ以下となったところで半導体２０が超伝導状態に転移して、室温超伝導体１が得られる。
【００７５】
この場合、室温超伝導体１に係る超伝導状態は、図１の拡散電流回路１０３において、定電流源１０より半導体２０に流した拡散電流Ｊが、電流源スイッチ１２をオフにして臨界電流Ｊｃ以下となったところで半導体２０の両端に発生している電圧降下と、コンデンサー３０により半導体２０に印加される電界Ｅによる電圧とが相殺して発現する。本発明によれば、臨界電界Ｅｃ以上の電界をコンデンサー３０に印加すると共に、半導体２０にも臨界電流Ｊｃよりも大きい任意の拡散電流Ｊを流し、電流源スイッチ１２をオフにすることによって拡散電流Ｊが臨界電流Ｊｃ以下に減衰して、コンデンサー３０による電圧と拡散電流Ｊによる電圧降下が半導体２０中で相殺すれば、半導体２０の一端２２と他端２４間の電圧降下はゼロになるにも拘らず臨界電流Ｊｃ以下の電流が流れ続けるという超伝導状態を発現する室温超伝導体１を容易に得ることができる。
【００７６】
あるいは、室温超伝導体生成回路１０１において、コンデンサー３０により半導体２０の一端２２側から他端２４側に臨界電界Ｅｃ以上の電界による電圧を印加すると共に、電流源スイッチ１２をオンにして定電流源１０により半導体２０の他端２４側から一端２２側へコンデンサー３０により印加される電圧と相殺する方向に臨界電流Ｊｃ以下の拡散電流Ｊを流して定常状態を得た後、電流源スイッチ１２をオフにしても、拡散電流Ｊが臨界電流Ｊｃ以下の状態で半導体２０が超伝導状態に転移して室温超伝導体１を得ることができる。
【００７７】
一般に電流は、ドリフト電流と拡散電流とに分類される。ドリフト電流とは、電池の電界によりキャリヤー電子が仕事を受け運動し、これが電流となるものであり、拡散電流とは、キャリヤーの電子の濃度の大きい箇所と小さい箇所を作り出し（つまり、濃度の不均一を作り出し）、電子が濃度の大きいところから小さいところに移動する拡散現象を利用して電子を運動させ、電流を作り出すものである。そのため、本発明の室温超伝導体生成回路１０１に係る定電流源１０は、接続している素子（半導体２０）がコンデンサー３０の電界中におかれていても、この電界と逆方向に拡散電流Ｊを流すことが可能である。
【００７８】
したがって、本発明においては、拡散電流回路１０３に用いる定電流源１０の選択が重要である。通常の安価な直流電源は電圧源と電流源の機能を合わせもつものが多いが、この場合電流源は、電流を一定にするために内部に制御フィードバックを内蔵していることがある。したがって、その場合は電流は拡散電流ではなく、ドリフト電流となる。拡散電流源（定電流源１０）としては、トランジスタのコレクタ電流を取り出せばよいので、集積回路等に用いられているカレントミラー回路等が一例として考えられる。
【００７９】
すなわち、本発明に係る拡散電流回路１０３においては、定電流源１０として電流源としてのみ機能する電源を用いており、定電流源１０はトランジスタなどを用いて回路的に構成される。トランジスタのコレクタ電流がその定電流源１０の出力となるため、必然的にその出力電流は拡散電流となる。定電流源１０に接続されている素子（半導体２０）の抵抗値にかかわらず、一定の電流を強制的に流す。
【００８０】
また、本発明の室温超伝導体１において半導体２０は、ｎ型半導体であってもｐ型半導体であってもよい。例えば半導体２０は、市販のＳｉウエハーから絶縁層を取り除いたｎ型半導体であってもよい。半導体２０は、特にその材料物質は限定されない。
【００８１】
さらに、第１極板３２と第２極板３４により構成されるコンデンサー３０は、通常入手可能な一般のコンデンサーであってよい。第１極板３２と第２極板３４の材料は、特に限定されない。
【００８２】
本発明に係る室温超伝導体生成回路１０１は、図４に示すように、コンデンサー３０を構成する第１極板３２と第２極板３４間に挿入した半導体２０の一端２２と他端２４との間に、それぞれ誘電体５０、５０’を挿入してもよい。誘電体５０、５０’は一般的な誘電体であってよく、例えば木片や空気であってもよい。
【００８３】
さらに、図１等の回路図において、導線１１２、１１４は、例えば銅線などの、通常の導線であってよく、その材質は特に限定されない。
【００８４】
次に、本発明に係る室温超伝導体１の実施例について説明する。
【実施例１】
【００８５】
図２（ａ）のように、銅極板である第１極板３２と第２極板３４から成るコンデンサー３０を、導線１１４を介して定電圧源４０に接続し、コンデンサー回路１０２を構成した。コンデンサー回路１０２は、第１極板３２と第２極板３４とを有するコンデンサー３０と、第１極板３２から第２極板３４へ電界を印加して両極板間に電位差を付与するための定電圧源４０と、定電圧源４０の電源をオン／オフの切り替えをするための第１スイッチ４２とから構成される。また、Ｓｉのディスク状ｎ型半導体２０の一端２２と他端２４とを導線１１２を介して定電流源１０に接続し、拡散電流回路１０３（図１参照）を構成した。
【００８６】
コンデンサー回路１０２と拡散電流回路１０３とが結合した室温超伝導体生成回路１０１は、図４のように、コンデンサー３０の第１極板３２と第２極板３４間に、半導体２０を間に挟支して誘電体５０、５０’を挿入して構成した。誘電体５０、５０’は薄い木片とした。ディスク状ｎ型半導体２０の抵抗値、半径、厚さは、それぞれ３５０Ω、６２．５ｍｍ、０．６ｍｍであった。
【００８７】
次に、図２において電圧源スイッチ４２をオンにして、コンデンサー３０の第１極板３２から第２極板３４間へ１Ｖの電位差を付与した。また、電流源スイッチ１２をオンにして、定電流源１０より半導体２０の他端２４から一端２２へ、コンデンサー３０から半導体２０に印加される電界Ｅによる電位差と逆方向に電圧降下を生じるように、一定の拡散電流Ｊ＝１（μＡ）を流した。十分な時間の経過後、定常状態が得られ、この定常状態において電圧源スイッチ４２と電流源スイッチ１２とを略同時にオフにした。
【００８８】
図３（ｂ）のように電圧計１１０を接続して、半導体２０の一端２２と他端２４間の電位差Ｖを計測すると、図５（ａ）、図５（ｂ）のグラフを得た。これらのグラフは、再現性の確認のため、それぞれ別の日時に行った実験結果を表すものである。横軸が時間、縦軸が半導体ディスクのオーミックな電圧である。
【００８９】
特許文献１で開示された回路では、コンデンサー回路１０２の電圧源スイッチ４２をオフにした後も、定電流源１０より半導体２０に一定の拡散電流Ｊ＝１（μＡ）を供給し続けたため、半導体２０の一端２２と他端２４間の電圧がゼロとなる状態は得られたものの、非常に不安定であった。しかし、本発明に係る室温超伝導体生成回路１０１においては、電圧源スイッチ４２と共に電流源スイッチ１２とを略同時にオフにして、半導体２０への拡散電流Ｊの供給を遮断した。こうして半導体２０へのエネルギーの供給が断たれたため、室温超伝導体生成回路１０１は安定し、半導体２０の一端２２と他端２４間の電圧がゼロにも拘らず超伝導電流が流れ続ける安定した超伝導状態の半導体２０を得ることができた。この超伝導状態の半導体２０を室温超伝導体生成回路１０１から分離しても、半導体２０の一端２２と他端２４間の電圧がゼロのまま超伝導電流が流れ続け、本発明に係る室温超伝導体１を得ることができた。 
【００９０】
図５（ａ）、図５（ｂ）から分かるように、直流であるにも関わらず負電圧が発生している。これをｖ１ｎとする。負荷にはｖ１ｎが現れる。臨界電流Ｊｃは特許文献１で示唆したように１０μＡで、上記実験では１μＡを通電している。この負電圧の発生は、マイスナー効果が現れたことを表している。マイスナー効果とは、超伝導体が外部から磁界を受けた際に超伝導体内部から磁界が排除される現象である。
【００９１】
すなわち、トータル電界を
【数１１】
2016046493.tif 000013
とする。ここで、φおよびＡはそれぞれスカラーポテンシャルとベクトルポテンシャルである。デバイスの原理より、トータル電界はゼロになるので、
【数１２】
2016046493.tif 000014
左辺と右辺の両方が新電界に相当する。
【数１３】
2016046493.tif 000015
[数１３]第２式は電磁誘導則なので、
【数１４】
2016046493.tif 000016
したがって、
【数１５】
2016046493.tif 000017
Ｋｉ０はデバイスを動作させる前の通常通電の磁束であり、正定数である。Ｅｍの勾配の式と併せて、
【数１６】
2016046493.tif 000018
測定より負電界が観測されているので、一定時間経過後に
【数１７】
2016046493.tif 000019
となり、内部磁束密度がゼロになることが示される。つまり、負電圧の発生後に超伝導状態が発現する。
【実施例２】
【００９２】
実施例１と回路素子を同条件として、図７のように抵抗１１１を図３（ａ）の回路に加えて、定電流源１０より半導体２０の他端２４から一端２２へ、コンデンサー３０から半導体２０に印加される電界Ｅによる電圧と逆方向に電圧降下を生じるように、一定の拡散電流Ｊ＝３００（μＡ）を流した。十分な時間の経過後、定常状態が得られ、半導体２０に流れる電流は約３０μＡ、半導体２０の他端２４と一端２２間の電圧降下は約１０ｍＶ〜１５ｍＶを得た。この定常状態において電圧源スイッチ４２と電流源スイッチ１２とを略同時にオフにした。
【００９３】
図７のように電圧計１１０を接続して、半導体２０の一端２２と他端２４間の電位差Ｖを計測すると、上記定常状態から図５（ａ）、図５（ｂ）と同様に半導体２０の他端２４と一端２２間の電圧降下が減少し、負電圧となってから定常的にゼロとなった。特許文献１より、臨界電流Ｊｃは１０μＡ程度であるので、電圧源スイッチ４２と電流源スイッチ１２とを略同時にオフにすれば、予め半導体２０に流す拡散電流Ｊが臨界電流Ｊｃ以上であっても、半導体２０の一端２２と他端２４間の電圧がゼロにも拘らず超伝導電流が流れ続ける超伝導状態の半導体２０を得ることができた。この超伝導状態の半導体２０を室温超伝導体生成回路１０１から分離しても、半導体２０の一端２２と他端２４間の電圧がゼロのまま超伝導電流が流れ続け、本発明に係る室温超伝導体１を得ることができた。
【００９４】
この現象は、電流源スイッチ１２をオフにすることにより、定電流源１０より供給されていた拡散電流Ｊが臨界電流Ｊｃ以下に減衰し、半導体２０がＪｃ以下の拡散電流Ｊの状態において超伝導状態に転移したと考えることができる。
【実施例３】
【００９５】
図６は実施例２の方法でできた、室温超伝導体生成回路１０１から分離した室温超伝導体１に１Ｔのネオジウム磁石の静磁界を印加し、本発明に係る室温超伝導体１の開放電圧を測定したものである。半導体２０（室温超伝導体１）の上下に１Ｔのネオジウム磁石を対にして配置したので、半導体２０（室温超伝導体１）には上下方向に略均一な磁場が印加されている。
【００９６】
半導体２０（室温超伝導体１）に印加された磁場は静磁界であるにも拘わらず、図６より、半導体２０（室温超伝導体１）から電流が放射されていることが分かる。このことからも、電圧源と電流源のスイッチを両方切った後は、半導体内部で永久電流とインダクタンスが生じていることがわかる。図６は、永久電流による半導体内部のインダクタンスによる蓄積エネルギーが解放されていることを示している。理論的な計算からは、この内部の磁束は量子化されており、磁束量子であることが示せる。
［ＩＩ］超伝導コンデンサー
【００９７】
本発明に係る超伝導コンデンサー２は、図８（ａ）に示すように、上述の室温超伝導体１と、第１極板６２と第２極板６４とを有するコンデンサー６０とを含む超伝導電気回路（常温超伝導体−コンデンサー回路）２００において、室温超伝導体１の一端２２と他端２４に、それぞれ第１極板６２と第２極板６４を電気的に接続することにより、室温超伝導体１と直列にコンデンサー６０を接続して定常状態を得た後、コンデンサー６０を超伝導電気回路２００から分離し（図８（ｂ））、第１極板６２と第２極板６４間に凝縮量子トロイドを形成した超伝導コンデンサー２である。
【００９８】
超伝導コンデンサー２中の電子は室温超伝導体１における波動関数［数８］式最右辺に従い、超伝導コンデンサー２を構成する第１極板及び第２極板中には、それぞれトロイド状に永久電流（凝縮量子トロイド）が発生する。すなわち、超伝導コンデンサー２の両極板（第１極板及び第２極板）間に凝縮量子トロイドがコピーされる。
【００９９】
このような第１極板６２側と第２極板６４間に凝縮量子トロイドを形成した超伝導コンデンサー２の製造方法は、上記室温超伝導体１を準備するステップと、第１極板６２と第２極板６４とを有するコンデンサー６０を準備するステップと、室温超伝導体１の一端２２と他端２４に、それぞれ第１極板６２と第２極板６４を電気的に接続することにより、室温超伝導体１と直列にコンデンサー６０を接続して定常状態を得るステップと、コンデンサー６０を室温超伝導体１から分離するステップと、を含む。
【０１００】
以下、このような超伝導コンデンサー２中の波動関数及びこれを貫く磁束の状態について説明する。
【０１０１】
まず、室温超伝導体１における波動関数は、上記［数８］式最右辺で表される（非特許文献５−６参照）。超伝導電流Ｉｐの存在から、次のような磁束が室温超伝導体１に誘起される。
【数１８】
2016046493.tif 000020
【０１０２】
さらに、ベクトルポテンシャルＡφは円筒座標により定義される：
【数１９】
2016046493.tif 000021
【０１０３】
これら［数１９］式より、［数８］式最右辺から次の［数２０］式を得る。
【数２０】
2016046493.tif 000022
【０１０４】
位相を考慮して、次の式が導出される：
【数２１】
2016046493.tif 000023
【０１０５】
したがって、室温超伝導体１中では、磁束は以下のように量子化される。
【数２２】
2016046493.tif 000024
【０１０６】
次に、図８（ａ）のように、コンデンサー６０を室温超伝導体１に接続する。ゲージ対称性から、波動関数の位相は次のように変化する。
【数２３】
2016046493.tif 000025
【０１０７】
ベクトルポテンシャルの連続性から、[数２３]式の第１項および第２項は結合され、円積分を形成する。
【数２４】
2016046493.tif 000026
【０１０８】
このように、次の[数２５]式を得る。
【数２５】
2016046493.tif 000027
【０１０９】
上記の手順は、凝縮量子トロイドが図８（ａ）の超伝導電気回路２００に沿って作られることを示している。完全なＢＥ（ボーズ・アインシュタイン）凝縮によれば、各電子対は凝縮トロイドの各要素コイルに沿って、各要素コイルの他の電子対と同一の回転速度および角度で運動する。したがって、運動する電子対は、それぞれ最も近い運動する電子対からローレンツ引力を受ける。言い換えれば、すべての電子対が集団的に運動して、各要素コイルから電流が減衰するのを防ぐ。
【０１１０】
次に、図８（ｂ）のように、コンデンサー６０を超伝導電気回路２００から分離した場合を考える。この分離されたコンデンサー６０を、以下超伝導コンデンサー２と呼ぶこととする。超伝導電気回路２００において、室温超伝導体１と超伝導コンデンサー２について次式を得る。
【数２６】
2016046493.tif 000028
【０１１１】
［数２６］式の第２項は、超伝導コンデンサー２の波動関数である。ここで超伝導コンデンサー２の形状は円筒状とする。第２項中のベクトルポテンシャルＡは［数１９］第１式によって定義されるので、超伝導電流は超伝導コンデンサー２のφ方向に沿って依然存在する。この項は実質上記［数８］式と同義である。このように［数８］式は常温において維持されるが、このことは非特許文献５で証明されている。
【０１１２】
このように、円筒状超伝導コンデンサー２内で、第２項は［数８］式もしくは［数２０］式に等しい。
【数２７】
2016046493.tif 000029
すなわち、超伝導コンデンサー２中に凝縮量子トロイドがコピーされる。
［ＩＩＩ］充電超伝導コンデンサーとエネルギー源ダイオード
【０１１３】
次に、図９（ａ）、（ｂ）を用いて本発明に係る充電超伝導コンデンサー３について説明する。本発明の充電超伝導コンデンサー３は、ｐ形領域７４とｎ型領域７２が接合したｐｎ接合を有するダイオード７０と、上記超伝導コンデンサー２とを含む充電回路２０１において、図９（ａ）のように、超伝導コンデンサー２の第２極６４と第１極板６２に、それぞれｐ形領域７４とｎ型領域７２を電気的に接続することにより、超伝導コンデンサー２と直列にダイオード７０を接続した充電回路２０１が過度状態を経た後、超伝導コンデンサー２を充電回路２０１から分離して得た、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー３である。なお、図９乃至図１２において、超伝導コンデンサー２には、凝縮量子トロイドにより、第１極板６２から第２極６４方向へ磁束が誘起されているものとする。
【０１１４】
図９（ａ）では、第２極６４にノーマル電子が充電される。また、通常は、充電回路２０１が過度状態を経て定常状態になった後に、超伝導コンデンサー２を充電回路２０１から分離して充電超伝導コンデンサー３を得ることになる。以下に説明する種々の充電超伝導コンデンサー３についても同様である。
【０１１５】
このようなノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー３の製造方法は、上記超伝導コンデンサー２を準備するステップと、ｐ形領域とｎ型領域が接合したｐｎ接合を有するダイオード７０を準備するステップと、超伝導コンデンサー２の２つの極板６２、６４に、それぞれ上記ｎ形領域と上記ｐ型領域を接続することにより、超伝導コンデンサー２と直列にダイオード７０を電気的に接続して過度状態を経るステップと、超伝導コンデンサーをダイオードから分離するステップと、を含む。
【０１１６】
図９（ａ）に示すように、超伝導コンデンサー２はダイオード７０に接続され、充電回路（ダイオード−超伝導コンデンサー回路）２０１を得る。充電回路２０１において、波動関数は以下のように表される。
【数２８】
2016046493.tif 000030
【０１１７】
したがって、次の式を得る。
【数２９】
2016046493.tif 000031
【０１１８】
この手順は、凝縮トロイドが充電回路２０１でも生成されることを示している。磁束は充電回路２０１に沿って分布し、それゆえ、磁場はダイオード７０の空乏層に存在する。注意すべきは、上記計算は初期状態において成立し、以下に述べるように、ダイオード７０は過度状態に移り、コイル状電場による電圧が生じることである。
【０１１９】
［数１９］第１式を用いて、この磁場は次のように計算される。
【数３０】
2016046493.tif 000032
【０１２０】
したがって、均一磁場がＺ軸に沿って分布し、下記に示すように、エネルギーｕが空乏層に加えられる。
【数３１】
2016046493.tif 000033
ここで、ｄ、ｒｐ、およびｒｃは、それぞれ、空乏層の幅、トロイドの要素コイルの半径および超伝導コンデンサー２の半径を示す。
【０１２１】
初期状態の後、上記の磁場エネルギーは、次のような電場エネルギーに変換される。
【数３２】
2016046493.tif 000034
ここで、vαnとvβnは、それぞれ電子とホールに対する、［数２］式のコイル状電場による電位を表す。この式は、以下の理由より、電子に対する第１項で近似される。
【０１２２】
［数３２］式から、［数２］式に由来する負バイアス電圧が発生し、ダイオード７０は自動的に逆飽和拡散電流Ｉｓを放射する。この放射（電流）はノーマル電子から成り、それ故、静電エネルギーが超伝導コンデンサー２（Ｃｓ.）の第２極板６４に蓄えられ、充電超伝導コンデンサー３を得る。
【０１２３】
［数３２］式に示唆されるように、磁場エネルギーにより、太陽電池で類推されるように電子−ホールペアが誘起され、電子とホールのキャリヤーが空乏層に生成される。これらのノーマル・キャリヤーにとってトロイドコイルの経路は定常状態でなく、これらノーマル・キャリヤーにとっては過度状態になる。空乏層に局所的に磁場エネルギーが蓄えられたダイオード内部のコイルは、ノーマル・キャリヤーを含む拡散電流を局所的に放電する。空乏層におけるこの拡散電流の存在は、通常の太陽電池に見られる現象とは異なる。空乏層においては、上記のオーミックな拡散電流の存在と、拡散電位ＶＤによる静電場が、過度状態のポテンシャル、即ちコイル状の負電場を形成する。したがって、ダイオードの空乏層でのみ、コイル状の負電場がノーマル・キャリヤーを拡散させる。
【０１２４】
したがって、空乏層において、次の新しいコイル状電場が出現する。
【数３３】
2016046493.tif 000035
【数３４】
2016046493.tif 000036
ここで、［数３３］式と［数３４］式は、それぞれ電子とホールの電場を表す。［数３４］式のＥｍｐ’は急速に減衰するので、正味の電場は［数３３］式で近似される。注意するべきは、［数３４］式における電場は、［数３２］式第２項に対応して、正の電場であることである。［数３３］式において、電場Ｅｉは空乏層における拡散電位ＶＤを含む。このタイプのエネルギー源は、起電力としての電場を有する。内部コイルの存在により、起電力としての電場は、太陽電池の空乏層における振舞とは異なるはずである。
【０１２５】
この超伝導コンデンサー２をショートして、超伝導コンデンサー２からこの蓄積されたエネルギーが完全に放射されても、再びダイオード７０を接続すれば、超伝導コンデンサー２に再度電荷を充電することができる。このことから、放射される電流はノーマル電子によるものということができ、超伝導コンデンサー２には超伝導電流が残存する。言い換えれば、超伝導コンデンサー２の凝縮トロイドは破壊されない。
【０１２６】
さらには、ｐｎダイオードもまた、内部に接合容量をもつので、いったん超伝導コンデンサー２がダイオード７０に接続されると、超伝導状態はダイオード７０の内部の接合容量コンデンサーにコピーされる。このように、ダイオード７０は初期状態において超伝導になり、上記プロセスを経て過度状態になる。
【０１２７】
したがって、超伝導コンデンサー２に接続されたダイオード７０は独立のエネルギー源であるエネルギー源ダイオード４となる。すなわち、本発明に係るエネルギー源ダイオード４は、図９に示すように、超伝導コンデンサー２と、ｐ形領域７４とｎ型領域７２が接合して当該両領域間に空乏層７３が形成されたｐｎ接合を有するダイオード７０と、を含む充電回路２０１において、超伝導コンデンサー２の２つの極板６２、６４に、それぞれｎ型領域７２とｐ形領域７４を接続することにより、超伝導コンデンサー２と直列にダイオード７０を電気的に接続した充電回路２０１が過度状態を経た後、ダイオード７０（４）を当該充電回路２０１から分離して得ることができ、空乏層７３に起電力としての電場を形成したことを特徴とし、上述のように初期状態は超伝導状態となる。本発明者は、これらのエネルギー源ダイオード４を用いて、燃料電池が充電されることを実験的に確かめた。
【０１２８】
上記のようにエネルギー源ダイオード４は超伝導コンデンサー２に接続することにより得られたが、ダイオード７０を上述の室温超伝導体１に直接接続しても当然にエネルギー源ダイオード４を得ることができる。すなわち、本発明に係るエネルギー源ダイオード４は、例えば図８に示す室温超伝導体１と、図９に示すｐ形領域７４とｎ型領域７２が接合して当該両領域間に空乏層７３が形成されたｐｎ接合を有するダイオード７０と、を含む超伝導電気回路において、室温超伝導体１の一端２２と他端２４に、それぞれｎ形領域７２とｐ型領域７４を電気的に接続することにより、室温超伝導体１と直列にダイオード７０を電気的に接続した上記超伝導電気回路が過度状態を経た後、当該ダイオード７０（４）を当該超伝導電気回路から分離して得ることができ、空乏層７３に起電力としての電場を形成したことを特徴とする。
【０１２９】
図９の充電回路２０１において、充電超伝導コンデンサー３を得る際に注意すべきは、超伝導コンデンサー２にエネルギーを蓄えるため、次の条件が満たされねばならないことである：
【数３５】
2016046493.tif 000037
ここで、ＲＥおよびｔは、それぞれ、超伝導コンデンサー２の実効内部抵抗および時間を示す。
【０１３０】
この条件が満たされたとき、左辺の差がプラス（positive）になりエネルギーが蓄えられる。言い換えれば、左辺の差がゼロになると、エネルギーの蓄積は終了する。上記の条件において特に注意すべきは、電流Ｉｓはノーマル電子から成るノーマル電流であり、[数３１]第２式中の電流Ｉｐは超伝導電流である点である。この超伝導電流Ｉｐは超伝導コンデンサー２中の磁束量子としてループを形成し、したがって、これは電流Ｉｓとは異なる永久電流である。このことは、超伝導コンデンサー２内にエネルギーが多数回蓄積されるのを可能にしている。
【０１３１】
エネルギー保存則は次のように表現できる。
【数３６】
2016046493.tif 000038
ここで、ｖは充電電圧であり、左辺は超伝導コンデンサー２のエネルギーの増分を表す。
【０１３２】
（直列ダイオード）
本発明に係る充電超伝導コンデンサー３は、ｐ形領域７４とｎ型領域７２が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオード７０を、当該複数のダイオード７０のそれぞれｐ形領域７４とｎ型領域７２を一方向に揃えて直列に接続した直列ダイオードと、上記超伝導コンデンサー２と、を含む直列充電回路２０２（図１０（ａ）参照）において、超伝導コンデンサー２の第１極板６２と第２極板６４に、直列ダイオードのそれぞれｎ形領域７２とｐ型領域７４を接続することにより、超伝導コンデンサー２と上記直列ダイオードとを電気的に接続した直列充電回路２０２が過度状態を経た後、超伝導コンデンサー２を直列充電回路２０２から分離した、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー３である。
【０１３３】
図１０（ａ）は、２個のダイオード７０（Ｄ１、Ｄ２）を超伝導コンデンサー２（ＣＳ）に直列に接続した、直列充電回路（ダイオード−超伝導コンデンサー回路）２０２を示す。図１０（ａ）において、超伝導コンデンサー２（ＣＳ）およびダイオード７０（Ｄ１）は結合されて凝縮トロイドを形成する。
【数３７】
2016046493.tif 000039
【０１３４】
さらに、超伝導コンデンサー２（ＣＳ）およびダイオード７０（Ｄ２）もまた結合されて凝縮トロイドを形成する。
【数３８】
2016046493.tif 000040
【０１３５】
そのため、全体の波動関数は次のように表される：
【数３９】
2016046493.tif 000041
【０１３６】
［数３９］式は、直列充電回路２０２に沿った磁場の大きさが２倍に増大することを示す。［数３１］第１式からは、エネルギーが４倍に増大することがわかる。
【０１３７】
この直列充電回路２０２のように、ダイオード７０（Ｄ１、Ｄ２）と超伝導コンデンサー２（ＣＳ）を直列に接続すると、より大きなエネルギーが蓄えられ得る。このことは同一ループ（直列充電回路２０２）内で磁束量子が重畳されるという事実に由来する。
【０１３８】
ここで、各ダイオード７０（Ｄ１、Ｄ２）の各空乏層において、磁場の重畳は、Ｂ＝Ｂｚ１+Ｂｚ２となり、蓄積エネルギーは次のように表される。
【数４０】
2016046493.tif 000042
【０１３９】
上式より、第１および第２項の各エネルギーのほかに、相互作用に由来する第３項が出現する。この項から、ダイオード７０を直列につないで直列充電回路２０２を形成すれば、直列充電回路２０２がより大きなエネルギーを生み出すことが分かる。この第３項から、ダイオード７０を直列に接続する直列回路を作れば、より大きいエネルギーを得ることができる（非特許文献６参照）。
【０１４０】
（並列ダイオード）
本発明に係る充電超伝導コンデンサー３は、ｐ形領域７４とｎ型領域７２が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオード７０を、当該複数のダイオード７０のそれぞれｐ形領域７４とｎ型領域７２を一方向に揃えて並列に接続した並列ダイオードと、上記超伝導コンデンサー２と、を含む並列充電回路２０３（図１０（ｂ）参照）において、超伝導コンデンサー２の第１極板６２と第２極板６４に、並列ダイオードのそれぞれｎ形領域７２とｐ型領域７４を接続することにより、超伝導コンデンサー２と上記並列ダイオードとを電気的に接続した並列充電回路２０３が過度状態を経た後、超伝導コンデンサー２を並列充電回路２０３から分離した、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー３である。
【０１４１】
図１０（ｂ）に示すように、並列に接続された３個のダイオード７０（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）を、超伝導コンデンサー２（ＣＳ）に電気的に結合し、並列充電回路（ダイオード−超伝導コンデンサー回路）２０３を形成する。超伝導コンデンサー２とダイオード７０（Ｄ１）のループから、次の式が作られる。
【数４１】
2016046493.tif 000043
【０１４２】
同様に、超伝導コンデンサー２（ＣＳ）とダイオード７０（Ｄ２）のループおよび超伝導コンデンサー２（ＣＳ）とダイオード７０（Ｄ３）のループに対し、同様の式が得られる。しかし、積分経路が異なる点に注意すべきである。
【数４２】
2016046493.tif 000044
【０１４３】
図１０（ｂ）で、各ダイオード７０（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）は、それぞれ逆飽和電流ｉ１、ｉ２およびｉ３を放射する。これらの電流はダイオードを流れず、電流ｉ＝ｉ１＋ｉ２＋ｉ３が超伝導コンデンサー２を流れる。このことは、並列にダイオードを用いると、急速な充電が得られることを示唆する。しかし、磁場は重畳しないので、単一のダイオード７０を接続した場合のように電荷電圧は充電されるが、単一の場合と比較してエネルギーが増大することはない。
【０１４４】
以上のようなノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー３の製造方法は、上記超伝導コンデンサー２を準備するステップと、上記ｐｎ接合を有する複数のダイオード７０のｐ形領域とｎ型領域をそれぞれ揃えて直列又は並列に接続した直列ダイオード又は並列ダイオードを準備するステップと、超伝導コンデンサー２の２つの極板６２、６４に、それぞれ上記ｎ形領域と上記ｐ型領域を接続することにより、超伝導コンデンサー２と上記直列ダイオード又は上記並列ダイオードとを電気的に接続して過度状態を経るステップと、超伝導コンデンサー２を上記直列ダイオード又は上記並列ダイオードから分離するステップと、を含む。
【０１４５】
（直並列ダイオード）
本発明に係る充電超伝導コンデンサー３は、ｐ形領域７４とｎ型領域７２が接合したｐｎ接合を有する複数のダイオード７０を、当該複数のダイオード７０のそれぞれｐ形領域７４とｎ型領域７２を一方向に揃えて直列及び並列に接続した直並列ダイオードと、上記超伝導コンデンサー２と、を含む直並列充電回路２０４（図１１参照）において、超伝導コンデンサー２の第１極板６２と第２極板６４に、直並列ダイオードのそれぞれｎ形領域７２とｐ型領域７４を接続することにより、超伝導コンデンサー２と上記並列ダイオードとを電気的に接続した直並列充電回路２０４が過度状態を経た後、超伝導コンデンサー２を直並列充電回路２０４から分離した、ノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー３である。
【０１４６】
このようなノーマル電子を充電した充電超伝導コンデンサー３の製造方法は、上記超伝導コンデンサー２を準備するステップと、上記ｐｎ接合を有する複数のダイオード７０のｐ形領域とｎ型領域をそれぞれ揃えて直列及び並列に接続した直並列ダイオードを準備するステップと、超伝導コンデンサー２の２つの極板６２、６４に、それぞれ上記ｎ形領域７２と上記ｐ型領域７４を接続することにより、超伝導コンデンサー２と上記直並列ダイオードとを電気的に接続して過度状態を経るステップと、超伝導コンデンサー２を上記直列ダイオード又は上記並列ダイオードから分離するステップと、を含む。
【０１４７】
直列及び並列充電回路２０２、２０３に関する上述の議論から、図１１に示すように、複数のダイオード７０を直列および並列に接続した直並列充電回路（直並列ダイオード−超伝導コンデンサー回路）２０４を形成すれば、より大きなエネルギーが非常に急速に蓄えられると期待される。集積回路技術により、直並列充電回路２０４のようなタイプの回路を、著しくコンパクトなサイズで生産することができる。このような集積回路のダイオード７０は、アバランシェ・ブレイクダウンを引き起こし、大電流を得られるものと期待される。
【実施例４】
【０１４８】
１個のダイオード７０を接続しても超伝導コンデンサー２の電圧の増加は小さいので、図１１のように、複数のダイオード７０を接続して超伝導コンデンサー２の電圧の増加を検証した。
【０１４９】
図１１に示したダイオード７０は通常のｐｎ型ダイオード７０であり、１０個のダイオード７０を直列に配置すると共に４個のダイオード７０を並列に配置し、直並列充電回路２０４を形成した。超伝導コンデンサー２は容量１μＦと１０μＦの通常のフィルムコンデンサーであった。また、図１２に示すデジタルマルチメーター８２（交流１００Ｖライン入力、５０Ｈｚ／６０Ｈｚ）は岩津電気（株）から購入した。図１２は、直列充電回路（直列ダイオード−超伝導コンデンサー回路）にデジタルマルチメーター８２を接続した直列充電回路２０１の概略図である。
【０１５０】
図１３（ａ）、（ｂ）に示されるように、超伝導コンデンサー２の両極間の電圧は増大した。しかしながら、デジタルマルチメーター８２の範囲（range）（すなわち内部抵抗）をより高い範囲（range）に移すと、図示しないが、電圧は増大しなかった。これは、デジタルマルチメーター８２における内部抵抗のエネルギー消費がエネルギー増大分を上回るためと考えられる。
【０１５１】
より詳細に考察すると、まず、エネルギー蓄積の条件［数３５］式が満たされなければ、エネルギーは超伝導コンデンサー２に蓄えられない。つまり、［数３５］式の左辺がゼロに達すると、充電は終了する。図１２からわかるように、デジタルマルチメーター８２の内部抵抗が相対的に小さいときは、マルチメーターを接続した直列充電回路２０１では、超伝導コンデンサー２の実効内部抵抗ＲＥは小さいので、超伝導コンデンサー２にエネルギーは蓄積される。一方、デジタルマルチメーター８２の内部抵抗が相対的に大きいときは、デジタルマルチメーター８２の内部抵抗によるエネルギー消費がダイオード７０からの電流放出によるエネルギー増加分を上回る傾向となる。したがって、超伝導コンデンサー２にエネルギーは蓄積されなくなる。
【０１５２】
図１３（ａ）、（ｂ）における電圧増大の別の理由として、超伝導コンデンサー２とダイオード７０のループおよび超伝導コンデンサー２とデジタルマルチメーター８２のループに沿って存在する超伝導磁束の存在が挙げられる。デジタルマルチメーター８２が電圧のサンプリングを行い、その直後に充電回路２０１から切り離されると、エネルギー保存則より超伝導コンデンサー２とダイオード７０のループに沿ってより多くの磁束が流れる。したがって、充電超伝導コンデンサー３（超伝導コンデンサー２）における電圧は、間欠的に増加する。
【０１５３】
（小括）
非特許文献５では、温度非依存型超伝導半導体ディスクから創られる体系的な新エネルギー源（回路）について報告した。また、非特許文献６でも報告したように、ドープした半導体に静電場と拡散電流を適用することにより、磁束量子により内部インダクタンスを形成する温度非依存型の超伝導状態を生成し得ることを明らかにした。本発明においては、アハラノフ−ボーム効果に基づき、この状態（いわば、半導体の波動関数）をコンデンサーにコピーすることが可能であり、超伝導コンデンサーを得ることができた。そして、超伝導コンデンサーと通常のダイオードを接続した電気ループを用いることにより、凝縮トロイドからの磁場エネルギーはダイオードに逆バイアスとして作用して、その結果、ダイオードからの自発的逆飽和電流が超伝導コンデンサーに放出される。したがって、付加バッテリーを用いることなくエネルギーを蓄積することに成功した。集積回路技術を用いることにより、非常に速い速度で大エネルギーを得ることが可能になると期待される。
【０１５４】
以上、本発明に係る室温超伝導体、超伝導コンデンサーおよびその製造方法について、実施形態、実施例を用いて説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではない。本発明において用いる拡散電流回路やダイオード−超伝導コンデンサー回路を構成する半導体、ダイオード、デジタルマルチメーター、コンデンサーの種類、材料、大きさ等は特に限定されず、その他誘電体や導線等もあらゆる限定を受けない。また、本発明において、これらの回路を用いた超伝導電流を流す方法についても、温度（室温程度）、湿度、地磁気等の実験環境の影響を殆ど受けない。
【０１５５】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【符号の説明】
【０１５６】
１：本発明に係る室温超伝導体
２：本発明に係る超伝導コンデンサー
３：本発明に係る充電超伝導コンデンサー
４：エネルギー源ダイオード
１０：定電流源
１２：電流源スイッチ
２０：半導体
２２：一端
２４：他端
３０、６０：コンデンサー
３２、６２：第１極板
３４、６４：第２極板
４０：定電圧源
４２：電圧源スイッチ
５０、５０’：誘電体
７０：ダイオード
７２：ｎ型領域
７３：空乏層
７４：ｐ型領域
８２：デジタルマルチメーター
１０１：本発明に係る室温超伝導体生成回路
１０２：コンデンサー回路
１０３：拡散電流回路
１１０：電圧計
１１１：抵抗
１１２、１１４：導線
２００：超伝導電気回路（常温超伝導体−コンデンサー回路）
２０１：充電回路（ダイオード−超伝導コンデンサー回路）
２０２：直列充電回路（直列ダイオード−超伝導コンデンサー回路）
２０３：並列充電回路（並列ダイオード−超伝導コンデンサー回路）
２０４：直並列充電回路（直並列ダイオード−超伝導コンデンサー回路）
【図１】
2016046493.tif 000045
【図２】
2016046493.tif 000046
【図３】
2016046493.tif 000047
【図４】
2016046493.tif 000048
【図５】
2016046493.tif 000049
【図６】
2016046493.tif 000050
【図７】
2016046493.tif 000051
【図８】
2016046493.tif 000052
【図９】
2016046493.tif 000053
【図１０】
2016046493.tif 000054
【図１１】
2016046493.tif 000055
【図１２】
2016046493.tif 000056
【図１３】
2016046493.tif 000057
【図１４】
2016046493.tif 000058
【図１５】
2016046493.tif 000059
【図１６】
2016046493.tif 000060