(57)【要約】      （修正有）【課題】ジョセフソン接合に入射する磁束を低減し、安定した測定動作を行うことのできる超伝導磁気センサを提供する。【解決手段】超伝導磁気センサ１は、ジョセフソン接合１５を有する超伝導パタン３１と、前記ジョセフソン接合の近傍に配置される強磁性体パタン２５と、を有する。【選択図】図２
2017028163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジョセフソン接合を有する超伝導回路と、
前記ジョセフソン接合の近傍に配置される強磁性体パタンと、
を有することを特徴とする超伝導磁気センサ。
【請求項２】
前記強磁性体パタンは、前記ジョセフソン接合と同じ面内で前記ジョセフソン接合から所定の距離に配置されることを特徴とする請求項１に記載の超伝導磁気センサ。
【請求項３】
前記強磁性体パタンは、内周が前記ジョセフソン接合から１〜３μｍ離れて位置する環状のパタンであることを特徴とする請求項２に記載の超伝導磁気センサ。
【請求項４】
前記強磁性体パタンは、前記ジョセフソン接合の端部から１〜３μｍ離れた位置で、前記超伝導回路の回路パタンに沿って配置される短冊状または円弧状のパタンであることを特徴とする請求項２に記載の超伝導磁気センサ。
【請求項５】
前記超伝導回路は、１個または２個の前記ジョセフソン接合を有し、前記強磁性体パタンは前記ジョセフソン接合の各々に対応して配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の超伝導磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導磁気センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ジョセフソン接合をループにした構造のＳＱＵＩＤ（Superconducting Quantum Interference Device：超伝導量子干渉素子）が、超高感度の磁気センサーとして使用されている。ジョセフソン接合は、２つの超伝導体をたとえば数ナノメータの薄い絶縁体または常伝導体のバリア層を介して弱く結合させた構成をいう。ジョセフソン接合により、超伝導電子対がバリア層をトンネリングして２つの超伝導体の間に超伝導電流が流れる。ＳＱＵＩＤに外部磁界が加えられると、その磁界に反応して超伝導電流が変化し、電圧変化がジョセフソン接合の両端に発生する。この電圧変化をキャンセルする回路を付加することで、ＳＱＵＩＤは、従来のセンサでは計測できない微弱な磁場を計測できる。医療、地磁気の観測等へのＳＱＵＩＤの適用が期待されている。
【０００３】
ジョセフソン接合には、一般に金属系の超伝導体が用いられているが、酸化物系の超伝導体は液体窒素の沸点である７７Ｋの高温で使用できることから、酸化物系の超伝導体を用いたジョセフソン接合の開発が進められている。酸化物系の超伝導体を用いたＳＱＵＩＤは、金属系の超伝導体のＳＱＵＩＤに比べて磁界感度が低いため、酸化物系ＳＱＵＩＤの特性を高めるための構成上の工夫がなされている（たとえば、特許文献１、特許文献２、及び非特許文献１参照）。
【０００４】
生体から出る微小磁場の計測には磁気シールドルームなどが使用される。しかし、資源探査や野外の建造物等の非破壊検査では、ジョセフソン接合が環境磁場や、測定用に供給される磁場に晒される。ジョセフソン接合に磁束が入り込むと、測定信号の連続性が失われたり、測定信号の検出自体が困難になる。
【０００５】
なお、超伝導配線の磁束雑音を抑制するために、超伝導配線の表面を反強磁性絶縁層または強磁性絶縁層で覆う構成が知られている（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１８１１３号公報
【特許文献２】特開平９−２３２６４１号公報
【特許文献３】特開２０１１−４４６３１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】B.H.Moeckly et al. Appl.Phys.Lett. 71,2526(1997).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ジョセフソン接合に入射する磁束を低減し、安定した測定動作を行うことのできる超伝導磁気センサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ひとつの態様では、超伝導磁気センサは、
ジョセフソン接合を有する超伝導回路と、
前記ジョセフソン接合の近傍に配置される強磁性体パタンと、
を有する。
【発明の効果】
【００１０】
ジョセフソン接合に入射する磁束を低減し、安定した測定動作を行う超伝導磁気センサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の超伝導磁気センサの模式図である。
【図２】実施形態の超伝導磁気センサの構成例を示す上面図である。
【図３】インプットコイルとＳＱＵＩＤループの位置関係を示す図である。
【図４】ＳＱＵＩＤ素子と強磁性体パタンの配置例を示す図である。
【図５】ランプエッジ型のジョセフソン接合の構成例である。
【図６】図５の層構造を示す図である。
【図７】ステップエッジ型のジョセフソン接合の構成例である。
【図８】磁束防止用の強磁性体パタンの別の配置例を示す図である。
【図９】実施形態の構成のグラジオメータへの適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、実施形態の超伝導磁気センサ１の模式図である。超伝導磁気センサ１は、ジョセフソン接合１５を用いたＳＱＵＩＤ１０と、ピックアップループ１１と、インプットコイル１２と、ジョセフソン接合１５の近傍に配置される強磁性体パタン２５を有する。
【００１３】
ＳＱＵＩＤ１０は超伝導体で形成された回路である。ピックアップループ１１と、インプットコイル１２は、導体、良導体、超伝導体等で形成される。ピックアップループ１１で捕捉（検出）された外部の磁場は、インプットコイル１２により、ＳＱＵＩＤ１０に伝結合される。ＳＱＵＩＤ１０は、超伝導体のＳＱＵＩＤループ１３に形成されたジョセフソン接合１５を有し、検出された磁場を電気信号に変換する。図中、ジョセフソン接合１５の位置は、クロスマーク（×マーク）で示されている。この例では、ＳＱＵＩＤ１０は２個のジョセフソン接合を有する。
【００１４】
ＳＱＵＩＤ１０に４つの電極パッド３６〜３９が接続されている。電極パッド３６、３８からＳＱＵＩＤ１０に所定のバイアス電流が印加された状態で、磁束がＳＱＵＩＤループ１３を貫くと、ジョセフソン接合１５にこの磁束に対応した超伝導電流が流れ、ＳＱＵＩＤ１０の両端に電圧が発生する。発生した電圧を電極パッド３７、３９から取り出すことで、磁場を測定することができる。ＳＱＵＩＤ１０を用いた超伝導磁気センサ１は微小な磁界を高い感度で測定することができる。
【００１５】
実施形態の特徴として、ジョセフソン接合１５の近傍に、強磁性体パタン２５が配置されている。好ましくは、強磁性体パタン２５はジョセフソン接合１５と同じ面内に配置される。ＳＱＵＩＤループ１３に磁束が入力または結合されるときに、ジョセフソン接合１５の近傍の磁束を強磁性体パタン２５に集中させて、磁束がジョセフソン接合１５（より具体的には、２つの超伝導体に挟まれたバリア層）に入射するのを防止する。これによりＳＱＵＩＤ１０の動作を安定化させる。
【００１６】
図２は、超伝導磁気センサ１の構成例を示す上面図である。図２に例示される超伝導磁気センサ１は、単一コイルのピックアップループ１１を用いたマグネトメータである。基板２１上に、ＳＱＵＩＤ１０が配置される。ＳＱＵＩＤ１０は、ＳＱＵＩＤループ１３となるワッシャ１３ｗと、ジョセフソン接合１５が形成された超伝導パタン３１を含む。ＳＱＵＩＤ１０のジョセフソン接合１５を取り囲んで、強磁性体パタン２５が配置される。強磁性体パタン２５は、ジョセフソン接合１５と同じ面内に配置される。強磁性体パタン２５の一部は、ジョセフソン接合１５が形成された超伝導パタン３１の上部を横切るが、設置面としては、ジョセフソン接合１５の配置面と同じ面内である。
【００１７】
基板２１は、この例ではＭｇＯ（酸化マグネシウム）、ＳＴＯ（チタン酸ストロンチウム）などの酸化物基板であるが、シリコン等の半導体基板を用いてもよい。ワッシャ１３ｗとジョセフソン接合１５を含む超伝導パタン３１は、たとえばＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７（ＹＢＣＯ）や、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０（ＢＳＣＣＯ）等の酸化物高温超伝導膜で形成される。あるいは、Ｎｂ、Ｐｂ，ＮｂＴｉ等の金属系超伝導体や、ＭｇＢ２等のホウ化物超伝導体、ＢａＣｏＦｅＡｓ等の鉄系超伝導体でＳＱＵＩＤ１０を形成してもよい。ＳＱＵＩＤループ１３の径Ｌ２は、たとえば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。
【００１８】
酸化物系の超伝導パタン３１を用いる場合、ジョセフソン接合１５のバリア層として、超伝導材料の界面に形成される結晶粒界を利用することができる。結晶粒界を生成する構成として、バイクリスタル構造、バイエピタキシャル構造、ステップエッジ構造、ランプエッジ構造などを用いることができる。
【００１９】
ジョセフソン接合１５を取り囲む強磁性体パタン２５は、Ｆｅ、Ｎｉ，Ｃｏなどの金属、Ｆｅ−Ｎｉ（パーマロイ）やＦｅ−Ｃｏ等の合金、ＳｍＣｏ５、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ等の化合物、Ｆｅ３Ｏ４,γ-Ｆｅ２Ｏ３などの酸化物等で形成される。ジョセフソン接合１５が形成される超伝導パタン３１の線幅ｗは、たとえば２〜５μｍである。強磁性体パタン２５は、ジョセフソン接合１５から１〜３μｍ程度離れて配置される。図２のように環状の強磁性体パタン２５が用いられる場合は、強磁性体パタン２５の内周が、ジョセフソン接合１５のエッジから超伝導パタン３１の幅方向に距離ｄ１、長手方向に距離ｄ２離れて配置される。ｄ１、ｄ２ともに１〜３μｍである。ジョセフソン接合１５の周囲に強磁性体パタン２５を配置することで、強磁性体パタン２５に磁束を集め、接合部分の磁束密度を低減する。
【００２０】
ＳＱＵＩＤ１０の上方に、絶縁膜２２を介してインプットコイル１２とピックアップループ１１が形成されている。インプットコイル１２とピックアップループ１１は、ＹＢＣＯ等の酸化物高温超伝導薄膜で形成されている。一例として、基板２１のサイズを１５ｍｍ×１５ｍｍとした場合、ピックアップループ１１の径Ｌ１を１０ｍｍ、ＳＱＵＩＤループ１３の径Ｌ２を０．３ｍｍ（３００μｍ）に設定する。基板２１は、任意のサイズに設計可能であり、ピックアップループ１１の径も適宜調整される。基板２１は、ウェハ上に多数の超伝導磁気センサ１が形成された後に、所定のサイズに切り出されてもよい。
【００２１】
図３は、インプットコイル１２とＳＱＵＩＤループ１３（ワッシャ１３ｗ）の位置関係の一例を示す図である。図２及び図３の例では、基板２１の表面から垂直方向にみて、ＳＱＵＩＤループ１３と強磁性体パタン２５の上方にインプットコイル１２が配置されている。もっとも、この配置例に限定されず、インプットコイル１２を基板表面に配置し、ＳＱＵＩＤループ１３をインプットコイル１２の上方に配置してもよい。この場合は、ジョセフソン接合１５を取り囲む強磁性体パタン２５を、ジョセフソン接合１５と同じ面内に形成する他、超伝導パタン３１の下側に形成する、超伝導パタン３１の下側と上側の両方に形成する等してもよい。
【００２２】
図４は、ＳＱＵＩＤ１０と強磁性体パタン２５の配置例を示す。超伝導パタン３１で形成されるＳＱＵＩＤループ１３に、２個のジョセフソン接合１５ａ、１５ｂが配置されている。ジョセフソン接合１５ａ、１５ｂを後述するステップエッジ型とする場合は、ジョセフソン接合１５ａと１５ｂは基板２１の段差４５の位置に形成される。あるいは、バイクリスタル型のジョセフソン接合１５ａ、１５ｂを用いる場合は、ジョセフソン接合１５ａ、１５ｂは異なる結晶配向を有する２つの基板の張り合わせ位置に配置される。いずれの場合も、ジョセフソン接合１５ａ、１５ｂのそれぞれに対して、強磁性体パタン２５ａ、２５ｂが設けられる。２個のジョセフソン接合１５ａ、１５ｂを用いてＳＱＵＩＤループ１３を形成する場合、所定のバイアス電流の印加の下で外部磁場に比例して発生した電圧を、比較的低い周波数で励振して取り出すことができる。
【００２３】
図５は、ランプエッジ型のジョセフソン接合１５Ａの構成例を示す。ランプエッジ型のジョセフソン接合１５Ａは、超伝導の下部電極パタン３１Ｂの斜面２４にバリア層を配置したものである。より具体的には、下部電極パタン３１Ｂと絶縁膜３３の積層を斜めにエッチングしたエッチング面に形成されるアモルファス層がその後のアニール工程で絶縁層に再結晶化する性質を利用して、ジョセフソン接合１５Ａを形成する（界面改質法）。下部電極パタン３１Ｂと上部電極パタン３１Ｔの間に再結晶による絶縁層（不図示）を挟み込むことで、２つの超伝導体が弱く結合したジョセフソン接合１５Ａが形成される。上部電極パタン３１Ｔと下部電極パタン３１Ｂで、ＳＱＵＩＤ１０の超伝導パタン３１を形成する。ランプエッジ型のジョセフソン接合１５Ａは、素子間のばらつきが少なく、設計の自由度が高い。
【００２４】
ジョセフソン接合１５Ａを有するＳＱＵＩＤ１０Ａが形成された後に、ジョセフソン接合１５Ａを取り囲む強磁性体パタン２５を配置する。たとえば、ＳＱＵＩＤ１０Ａが形成されたウェハの全面にフォトレジスト（不図示）をスピンコートし、ジョセフソン接合１５Ａから１〜３μｍの位置に環状等の開口が形成されるように露光する。その後、常温で強磁性材料、たとえば純度６Ｎの純鉄を蒸着し、レジストを剥離する。これにより、ジョセフソン接合１５Ａの近傍に強磁性体パタン２５が形成される。強磁性体パタン２５の膜厚はジョセフソン接合１５Ａが形成された超伝導パタンの膜厚と同程度、またはやや厚くしてもよい。
【００２５】
図６は、図５のランプエッジ型のジョセフソン接合１５Ａの積層構成の一例を示す。たとえば、厚さ０．５ｍｍのＭｇＯ基板２１上に、厚さ１０ｎｍのＢａＺｒＯ３膜４１、厚さ２００ｎｍのＰｒ1.4Ｇａ0.4Ｂａ1.6Ｃｕ2.6Ｏx膜４２、及び厚さ２００ｎｍのＳｒＳｎＯ３膜４３をオフアクシス・マグネトロンスパッタ法で順次形成する。ＢａＺｒＯ３膜４１は熱の吸収が可能な不透明膜で、温度制御のために挿入される。Ｐｒ1.4Ｇａ0.4Ｂａ1.6Ｃｕ2.6Ｏx膜４２はＳｒＳｎＯ３膜４３の絶縁性を確実にするために挿入される。この積層上に、厚さ２００〜２５０ｎｍのＳｍＢａＣｕＯの酸化物高温超伝導膜と、絶縁膜３３（たとえばＳｒＳｎＯ３膜）をオフアクシス・マグネトロンスパッタ法で形成する。これらの積層を所定の形状に加工し、ＳｍＢａＣｕＯ膜で下部電極パタン３１Ｂを形成する。下部電極パタン３１Ｂは、ランプエッジ接合の下部超伝導層として機能する。下部電極パタン３１Ｂは、一般的なフォトリソグラフィー法で形成される。エッチング面が所定の角度で傾斜するように、Ａｒイオンによるイオンミリング等でエッチングすることで、斜面２４が形成される。なお、下部電極パタン３２の加工と同時に、電極パッド３６〜３９（図４参照）が形成されてもよい。
【００２６】
次に、ジョセフソン接合１５Ａのバリア層を界面改質により形成する。下部電極パタン３２のパタニング後に、斜面２４にＡｒイオン、又はＡｒイオンとＯ２イオンを加速電圧２８０〜５００Ｖで１〜３分照射して、アモルファス層を形成する。その後、下部電極パタン３２とＳｒＳｎＯ３の絶縁膜３３の斜面２４を覆って、Ｌａ0.1Ｅｒ0.95Ｂａ1.95Ｃｕ3Ｏx膜を形成する。Ｌａ0.1Ｅｒ0.95Ｂａ1.95Ｃｕ3Ｏx膜は、基板温度６００℃前後で、パルスレーザーデポジション法により厚さ約２００ｎｍに堆積する。このＬａ0.1Ｅｒ0.95Ｂａ1.95Ｃｕ3Ｏx膜は上部超伝導層として用いられる。このときの成膜温度で、アモルファス層は再結晶化してバリア層となる。Ｌａ0.1Ｅｒ0.95Ｂａ1.95Ｃｕ3Ｏx膜上に、常温でスパッタ法によりＡｕ薄膜を約２５０ｎｍの厚さに堆積してもよい。
【００２７】
その後、パタニングにより超伝導パタン３１を形成する。パタニングは、一般的なリソグラフィー法とＡｒイオンを用いたミリング法で行う。また、超伝導パタン３１のパタニンングと同時に、ＳＱＵＩＤループ１３となるワッシャ１３ｗをパタニングしてもよい。
【００２８】
このようなジョセフソン接合１５Ａを有するＳＱＵＩＤ１０Ａが形成された後に、たとえばジョセフソン接合１５Ａを取り囲む強磁性体パタン２５を形成する。ジョセフソン接合１５Ａの近傍に強磁性体パタン２５を配置することで、ジョセフソン接合１５Ａが環境磁場や入力磁場に晒される場合でも、磁束を強磁性体パタン２５に集中させて、ジョセフソン接合１５Ａへの磁束の入射を防止、低減することができる。
【００２９】
図７は、ステップエッジ型のジョセフソン接合１５Ｂの構成例である。ステップエッジ型のジョセフソン接合１５Ｂは、あらかじめ基板２１に段差４５を設け、超伝導薄膜を堆積することで、段差４５のエッジ部に粒界をバリアとして利用する。超伝導薄膜をフォトリソグラフィ法とＡｒイオンミリングで所定の形状に加工することで、ステップエッジ型のジョセフソン接合１５Ｂを有する超伝導パタン３１が形成される。超伝導パタン３１のパタニングと同時に、ＳＱＵＩＤループ１３となるワッシャ１３ｗを形成してもよい。ステップエッジ型のジョセフソン接合１５Ｂを有するＳＱＵＩＤ１０Ｂの完成後に、ジョセフソン接合１５Ｂを取り囲む強磁性体パタン２５を形成する。
【００３０】
この構成によっても、磁束を強磁性体パタンに集中させて、ステップエッジ型のジョセフソン接合１５Ｂに磁束が入射するのを防止することができる。なお、ランプエッジ型、ステップエッジ型以外にも、結晶方位の異なる２枚の基板を張り合わせた張り合わせ基板上に超伝導膜を成長させたバイクリスタル型のジョセフソン接合や、基板上に異なる結晶方位を有する超伝導膜を成長するバイエピタキシャル接合を利用してもよい。
【００３１】
図８は、強磁性体パタン２５の変形例として、強磁性体パタン３５ａ、３５ｂを示す。強磁性体パタンは、磁束を集中させてジョセフソン接合１５に磁束が入射するのを防止できればよいので、必ずしも環状でなくでもよい。したがって、図８（Ａ）のように、ジョセフソン接合１５の両側に短冊（ストリップ）状の強磁性体パタン３５ａ、３５ｂを配置してもよい。この場合、ジョセフソン接合１５が形成されている超伝導パタン３１のエッジから距離ｄ３離れた位置に強磁性体パタン３５ａ、３５ｂを配置する。ｄ３は１〜３μｍである。
【００３２】
図８（Ｂ）は、ジョセフソン接合１５を１個用いたリング状のＳＱＵＩＤ１０Ｃに強磁性体パタン３５ａ、３５ｂを配置する例を示す。この例では、単一のジョセフソン接合１５の近傍で、リング状の超伝導パタン３１の外周と内周に沿って円弧状の強磁性体パタン３５ａ、３５ｂが配置される。これらの構成でも、ジョセフソン接合１５への磁束の入射を防止、低減できる。なお、単一のジョセフソン接合１５を用いる場合は、たとえば、ＳＱＵＩＤ１０の近傍にコイル（インダクタ）を配置して高周波を印加し、磁界共鳴によりジョセフソン接合１５の両端に生じた電圧を取り出してもよい。
【００３３】
図８（Ａ）や図８（Ｂ）の構成以外にも、図２、図４の強磁性体パタン２５は矩形の環状である必要はなく、ジョセフソン接合１５の近傍に配置される限り、円形、楕円形などの任意の形状とすることができる。
【００３４】
図９は、グラジオメータに適用した超伝導磁気センサ２の概略構成図である。グラジオメータとしての超伝導磁気センサ２は、互いに逆相に巻かれた同じサイズのピックアップコイル５１ａ、５１ｂを有する。ピックアップコイル５１ａと５１ｂを合わせてピックアップループ５１とする。ピックアップループ５１では、２つのピックアップコイル５１ａ、５１ｂで検出される信号の差分を取り出すことで、外来の磁気ノイズをキャンセルしてターゲットの磁気信号だけを取り出す。たとえば、α波等の磁気信号を測定する際に、地磁気による影響を相殺して、ターゲットの磁気信号を取り出す。
【００３５】
図９の構成例では、基板２１上に作製されたＳＱＵＩＤ１０と同じ平面にピックアップループ５１が形成されており、超伝導磁気センサ２は平面型グラジオメーターである。ＳＱＵＩＤ１０のジョセフソン接合１５の近傍には強磁性体パタン２５が配置されている。超伝導磁気センサ２には、電流用と電圧用の４つの電極パッド３６〜３９の他に、モニタ用の電極パッド５３、５４が配置されている。電極パッド５３と５４の間に、フィードバックコイル５６が配置される。フィードバック電流により隣接する
以上述べたように、実施形態の構成によれば、１個又は２個のジョセフソン接合１５を有するＳＱＵＩＤ１０のジョセフソン接合１５の近傍に強磁性体パタン２５または３５ａ、３５ｂを配置することで、ジョセフソン接合１５に侵入する磁場の影響を抑制して、ＳＱＵＩＤ１０の動作の安定性を高めることができる。実施形態の構成は、超伝導産業や技術の分野で利用可能である。
【００３６】
以上の説明に対し、以下の付記を提示する。
（付記１）
ジョセフソン接合を有する超伝導回路と、
前記ジョセフソン接合の近傍に配置される強磁性体パタンと、
を有することを特徴とする超伝導磁気センサ。
（付記２）
前記強磁性体パタンは、前記ジョセフソン接合と同じ面内で前記ジョセフソン接合から所定の距離に配置されることを特徴とする付記１に記載の超伝導磁気センサ。
（付記３）
前記強磁性体パタンは、内周が前記ジョセフソン接合から１〜３μｍ離れて位置する環状のパタンであることを特徴とする付記２に記載の超伝導磁気センサ。
（付記４）
前記強磁性体パタンは、前記ジョセフソン接合の端部から１〜３μｍ離れた位置で、前記超伝導回路の回路パタンに沿って配置される短冊状または円弧状のパタンであることを特徴とする付記２に記載の超伝導磁気センサ。
（付記５）
前記超伝導回路は、１個または２個の前記ジョセフソン接合を有し、前記強磁性体パタンは前記ジョセフソン接合の各々に対応して配置されることを特徴とする付記１〜４のいずれかに記載の超伝導磁気センサ。
（付記６）
前記強磁性体は、金属系強磁性体、化合物強磁性体、または酸化物強磁性体であることを特徴とする付記１〜５のいずれかに記載の超伝導磁気センサ。
（付記７）
前記超伝導回路は、金属系超伝導体、酸化物系超伝導体、またはホウ化物超伝導体であることを特徴とする付記１〜６のいずれかに記載の超伝導磁気センサ。
（付記８）
前記ジョセフソン接合は、ランプエッジ構造、ステップエッジ構造、バイクリスタル構造、または売エピタキシャル構造を有することを特徴とする付記１〜７のいずれかに記載の超伝導磁気センサ。
（付記９）
外部磁界を捕捉するピックアップループ、
をさらに有し、前記超伝導回路は前記ピックアップループに磁気的に結合されていることを特徴とする付記１〜８のいずれかに記載の超伝導磁気センサ。
（付記１０）
前記超伝導回路は超伝導ループを有し、前記ジョセフソン接合は前記超伝導ループを貫く磁界に応じた電気信号を生成することを特徴とする付記１〜９のいずれかに記載の超伝導磁気センサ。
【符号の説明】
【００３７】
１、２  超伝導磁気センサ
１０  ＳＱＵＩＤ（超伝導回路）
１１  ピックアップループ
１２  インプットコイル
１３  ＳＱＵＩＤループ
１５、１５Ａ、１５Ｂ  ジョセフソン接合
２１  基板
２５、３５ａ、３５ｂ  強磁性体パタン
３１  超伝導パタン
３１Ｂ  下部電極パタン
３１Ｔ  上部電極パタン
【図１】
2017028163.tif 000003
【図２】
2017028163.tif 000004
【図３】
2017028163.tif 000005
【図４】
2017028163.tif 000006
【図５】
2017028163.tif 000007
【図６】
2017028163.tif 000008
【図７】
2017028163.tif 000009
【図８】
2017028163.tif 000010
【図９】
2017028163.tif 000011