基板上に形成された超電導層を有し、前記超電導層に超電導量子干渉素子SQUIDが形成されている高温超電導磁気センサにおいて、前記超電導層に形成され、前記SQUIDのインダクタに接続する検出コイルと、前記超電導層に形成され、前記SQUIDのインダクタと前記検出コイルとに接続して閉ループを形成し、前記SQUIDのインダクタに磁気結合する入力コイルとを有し、前記入力コイルの少なくとも1ターンは、平面視で、前記SQUIDのインダクタを囲んでいるか、前記SQUIDのインダクタに囲まれているか、のいずれかであることを特徴とする高温超電導磁気センサ。前記入力コイルは複数のターンを有し、複数の前記ターンの内の一部のターンは、平面視で、前記SQUIDのインダクタに重なるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の高温超電導磁気センサ。複数の前記ターンの内の少なくとも一部のターンと、前記SQUIDのインダクタとが、互いに異なる前記超電導層に形成され、互いに異なる前記超電導層は、絶縁層を介して積層されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の高温超電導磁気センサ。前記SQUIDのインダクタの線幅は、10μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の高温超電導磁気センサ。前記SQUIDが有する一対のジョセフソン接合が配列されている配列方向における、前記SQUIDの磁束捕獲面の幅は、一対の前記ジョセフソン接合の間の距離より大きいことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の高温超電導磁気センサ。前記入力コイルのターン数は、1ターン以上で、かつ、6ターン以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の高温超電導磁気センサ。平面視で、前記入力コイルの巻線の内側で、かつ、前記SQUIDのインダクタの外側に、異なる前記超電導層間を接続するコンタクト領域が設けられ、前記入力コイルと前記SQUIDのインダクタを接続することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の高温超電導磁気センサ。SQUIDには、その超電導閉ループに1つのジョセフソン接合を含むRF-SQUIDと、2つのジョセフソン接合を含むDC-SQUIDとがある。非特許文献1では、DC-SQUIDの基本構造が提案され、非特許文献2-8でもDC-SQUIDについて記載されている。DC-SQUIDは、SQUIDインダクタと2つのジョセフソン接合とで、閉ループ構造超電導閉ループを構成している。SQUIDの電極間に臨界電流Icよりも若干大きなバイアス電流Ibを流し、2つのジョセフソン接合に電圧Vを発生させると、閉ループ構造に鎖交する磁束Φにより端子間に発生する電圧Vが、磁束量子Φ0207x1015Wbを周期として周期的に変化する。フラックスロックドループ回路FLL回路を用いたフィードバック制御により、磁束量子Φ0の1105~1106というわずかな磁束の変化が測定可能である。SQUIDは通常数十から数百μmのサイズの幅しかないため、高感度な磁気センサとして使用する場合、より大きなサイズの検出コイルを使用する。検出コイルは、入力コイルとで磁束トランス閉ループ構造を構成し、その入力コイルをSQUIDに磁気結合させて使用する。検出コイルに磁場Bが印加されると、検出コイルに鎖交する磁束が変化する。鎖交した磁束の変化量に比例した遮蔽電流Ipが検出コイルに流れる。閉ループ構造により遮蔽電流Ipは入力コイルを流れ、入力コイルに磁気結合するSQUIDに、遮蔽電流Ipに比例した磁束が生じる。磁場Bの変化により生じた検出コイルに鎖交した磁束の変化が検出コイルからSQUIDへ伝達されたことになる。SQUIDインダクタのインダクタンスをLs、検出コイルの面積をAp、検出コイルのインダクタンスをLp、入力コイルのインダクタンスをLi、SQUIDと入力コイル間の相互インダクタンスをMとし、入力コイルと検出コイル間の配線部分のインダクタンスの影響を無視すると、外部磁場Bが検出コイルに印加されたときにSQUID高温超電導磁気センサにより検出される磁束Φsは、式1の関係を有する。Φs=IpM=BApM/LpLi=BApkLiLs12/LpLi1ここで、相互インダクタンスMは式M=kLiLs12の関係を有し、kは結合係数0Ls。この場合の有効面積Aeffは、Lp≫Liを考慮して、式4のように近似できる。この場合の有効面積Aeff検出コイルとSQUIDとの結合係数は、非特許文献2の有効面積Aeff=ApLs/Li12/2より小さくなる。一般的に、直結型SQUIDの有効面積Aeffは、集積型SQUIDの1/5~1/10である。Aeff=ApLs/Lp4前記のように、Ketchen型のSQUIDでは、高感度ではあるが、磁束トラップが生じやすく、直結型のSQUIDでは、感度は低いが、磁束トラップは生じにくい。そこで、本発明が解決しようとする課題は、高感度で、磁束トラップの生じにくい高温超電導磁気センサを提供することである。前記課題を解決するために、本発明は、基板上に形成された超電導層を有し、前記超電導層に超電導量子干渉素子SQUIDが形成されている高温超電導磁気センサにおいて、前記超電導層に形成され、前記SQUIDのインダクタに接続する検出コイルと、前記超電導層に形成され、前記SQUIDのインダクタと前記検出コイルとに接続して閉ループを形成し、前記SQUIDのインダクタに磁気結合する入力コイルとを有し、前記入力コイルの少なくとも1ターンは、平面視で、前記SQUIDのインダクタを囲んでいるか、前記SQUIDのインダクタに囲まれているか、のいずれかであることを特徴としている。本発明によれば、磁束トラップの生じにくい高温超電導磁気センサを提供することができる。次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。また、以下の開示は、本発明の一実施例にすぎず、本発明の技術範囲を何ら限定するものではない。第1の実施形態図1Aに、本発明の第1の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1の平面図を示す。高温超電導磁気センサ1は、基板21と、その基板21上に形成された2層の超電導層、下部超電導層第1超電導層DLと上部超電導層第2超電導層ULを有している。図1Aでは、下部超電導層DLを、斜線のハッチングで記載し、上部超電導層ULを、ドット灰色のハッチングで記載している。下部超電導層DLと上部超電導層ULに、超電導量子干渉素子SQUID2と、入力コイル5と、検出コイル6と、電極8とが形成されている。下部超電導層DLに、入力コイル5が形成され、上部超電導層ULに、SQUID2の一部であるSQUIDインダクタ4と、検出コイル6と、電極8とが形成されている。検出コイル6は、1ターンのコイルであり、基板21の外周に沿って設けられている。これにより、外部磁場Bに対する磁束捕獲面積をできるだけ大きくしている。検出コイル6の一端は、上部超電導層ULに形成された配線11を介して、SQUIDインダクタ4の一端に接続している。SQUIDインダクタ4の他端は、下部超電導層DLと上部超電導層ULを接続する超電導コンタクト領域13を介して、入力コイル5の一端に接続している。入力コイル5は、複数ターンのコイルであり、図1Aの例では、3ターンになっている。平面視で、入力コイル5は、SQUID2SQUIDインダクタ4の外側に近接して配置され、SQUID2SQUIDインダクタ4は、入力コイル5の内側に近接して配置されている。平面視で、入力コイル5の各ターンは、SQUID2SQUIDインダクタ4を囲んでいる。また、平面視で、超電導コンタクト領域13は、入力コイル5の巻線ターンの内側で、かつ、SQUID2SQUIDインダクタ4の外側に設けられている。入力コイル5の他端は、下部超電導層DLと上部超電導層ULを接続する超電導コンタクト領域12を介して、検出コイル6の他端に接続している。すなわち、高温超電導磁気センサ1では、検出コイル6と、SQUIDインダクタ4SQUID2と、入力コイル5とが、直列に接続され、閉ループ7を構成している。これにより、外部磁場Bによって検出コイル6に生じ流れる遮蔽電流Ipが、直結型SQUIDと同じように、SQUIDインダクタ4に直接流れ、電流結合することができる。また、外部磁場Bによって検出コイル6を流れる遮蔽電流Ipが、Ketchen型SQUIDと同じように、入力コイル5に直接流れ、外部磁場Bに比例する磁場が入力コイル5に生じる。検出コイル6と入力コイル5とは、磁束トランスとして機能している。入力コイル5の各ターンは、SQUID2SQUIDインダクタ4を囲んでいるので、入力コイル5はSQUID2SQUIDインダクタ4に磁気結合している。入力コイル5に生じた外部磁場Bに比例する磁場が、SQUID2SQUIDインダクタ4に印加されることになる。その結果、従来の直結型SQUIDよりも結合係数kを改善することができる。一方、入力コイル5の各ターンは、SQUIDインダクタ4の上に積層されていないので、従来のKetchen型SQUIDよりも、入力コイル5とSQUIDインダクタ4の間の容量成分を小さく抑えることができる。これにより、LC共振の発生を抑制することができる。なお、検出コイル6は、電極9を兼ねている。高温超電導磁気センサ1による磁場Bの計測では、電極9検出コイル6と電極8の間にバイアス電流を流し、これらの間の電圧を計測する。検出コイル6は、電極8に比べて大きく、容易に外部端子を接続でき、電極9とすることができる。電極9は、配線11を介して、SQUID2の上部超電導層ULSQUIDインダクタ4に接続している。また、電極8は、下部超電導層DLと上部超電導層ULを接続する超電導コンタクト領域14を介して、SQUID2の下部超電導層DLに接続している。平面視で、超電導コンタクト領域14は、入力コイル5の巻線ターンの内側で、かつ、SQUID2SQUIDインダクタ4の外側に設けられている。図1Bに、図1AにおけるSQUID2周辺の拡大図を示す。SQUID2は、2つのジョセフソン接合3a、3bと、SQUIDインダクタ4とを有している。2つのジョセフソン接合3a、3bと、SQUIDインダクタ4とは、直列に接続され、SQUID2は、閉ループ構造になっている。ジョセフソン接合3a、3bとして、図1Bの例では、ランプエッジ型ジョセフソン接合を記載している。ジョセフソン接合3a、3bでは、下部超電導層DLのランプエッジ上に、上部超電導層ULが形成接合された2層構造になっている。そして、2つのジョセフソン接合3a、3bの位置を境にして、一方が下部超電導層DLとなり、他方が上部超電導層ULとなっている。2つのジョセフソン接合3a、3bの一方の下部超電導層DL側には、下部超電導領域DL1が設けられている。下部超電導領域DL1は、入力コイル5の内側にある超電導コンタクト領域14において、上部超電導層ULの配線17と接続している。配線17は、入力コイル5の上方を跨ぎ、入力コイル5の外側において、上部超電導層ULの電極8に接続している。2つのジョセフソン接合3a、3bの一方他方の上部超電導層UL側には、SQUIDインダクタ4が接続されている。SQUIDインダクタ4は、スリットホール型をしており、SQUID2SQUIDインダクタ4の磁束捕獲面Sは縦横比の大きいスリット形状長方形をしている。SQUIDインダクタ4は、1ターンのコイルと考えることができる。SQUIDインダクタ4の線幅W2と、入力コイル551、52、53の線幅W3とは、略等しくなっているW2=W3。これにより、SQUIDインダクタ4と、入力コイル551、52、53とに同程度の大きさの電流を流すことができる。SQUIDインダクタ4と、入力コイル551、52、53とは直列に接続され、同じ大きさの電流である遮蔽電流Ipが流れることになる。また、SQUIDインダクタ4の線幅W2は、5μm以下になっている。SQUIDインダクタ4の線幅W2は、従来のKetchen型SQUIDのワッシャー型SQUIDインダクタのように幅広ではなく、従来の直結型SQUIDのスリットホール型SQUIDインダクタのように狭小に形成されている。そのため、SQUIDインダクタ4では、地磁気中で冷却しても、磁束トラップが起こらず、地磁気中等のシールドレス環境でも、高感度の計測が可能である。また、一対のジョセフソン接合3a、3bが配列されている配列方向における、SQUID2の磁束捕獲面Sの幅W1は、一対のジョセフソン接合3a、3bの間の距離dに略等しくなっているW1=d。これにより、SQUID2を、直結型SQUIDで用いられているスリットホール型SQUIDにすることができる。SQUIDインダクタ4の一端とジョセフソン接合3aとの接続部に、配線11が接続されている。この配線11は、入力コイル5を跨ぎ、入力コイル5の外側において、検出コイル6の一端に接続している。SQUIDインダクタ4の他端とジョセフソン接合3bとの接続部に、上部超電導領域UL1が接続されている。上部超電導領域UL1は、超電導コンタクト領域13において、下部超電導層DLの入力コイル5の最内周のターン51と接続している。入力コイル5の最外周であり内側から3巻目のターン53は、超電導コンタクト領域12において、検出コイル6の一端他端と接続している。検出コイル6の一端は、SQUIDインダクタ4の一端に直接接続されており、検出コイル6の他端は、入力コイル5を介して、SQUIDインダクタ4の他端に接続されている。図1Cに、本発明の第1の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1の回路図を示す。前記してきたように、高温超電導磁気センサ1では、検出コイル6と、SQUIDインダクタ4SQUID2と、入力コイル5とが、直列に接続され、閉ループ7を構成していることがわかる。SQUIDインダクタ4のインダクタンスをLs、検出コイル6の磁束捕獲面の面積をAp、検出コイル6のインダクタンスをLp、入力コイル5のインダクタンスをL2i、SQUIDインダクタ4との入力コイル5間の相互インダクタンスをM2とすると、外部磁場Bが検出コイル6に印加されたときにSQUID2により検出される磁束Φsは、式5の関係を有する。Φs=IpLsM2=BAp/LnLsL2i5ここで、Ipは磁束トランス7検出コイル6に流れる遮蔽電流であり、相互インダクタンスM2は、式M2=kL2iLs12の関係を有し、kは結合係数0k1である。外部磁場BとSQUID2により検出される磁束Φsの比である有効面積Aeffは、式6の関係を有する。Aeff=Φs/B=Ap/LpLsL2i=ApLs1kL2i/Ls12/LpLsL2i6第2の実施形態図2Aに、本発明の第2の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1の平面図を示す。高温超電導磁気センサ1には、1つの検出コイル6に、3つのSQUID2a、2b、2cと、2つの入力コイル5a、5bが、直列に接続されている。中央のSQUID2cによれば、従来の直結型SQUIDと同等の感度を計測できると考えられる。左右のSQUID2a、2bによれば、その直結型SQUIDの周囲に、入力コイル5a、5bが配置されているので、第1の実施形態に係るSQUID2と同様に、磁場Bを高感度に計測することができる。3つのSQUID2a、2b、2cは、同時に製造できるので、SQUID2cを、SQUID2a、2bの比較対象とすることができる。なお、比較が不要であれば、SQUID2cは省いてもよい。2つのSQUID2a、2bについては、用途に応じて特性の優れている方を用いることができ、少なくともどちらか一方が製品検査のテストに合格すればよいので、高温超電導磁気センサ1の製品歩留まりを高めることができる。なお、磁場Bの計測では、SQUID2aを用いる場合は、電極9検出コイル6と電極8aの間にバイアス電流を流し、これらの間の電圧を測定すればよく、SQUID2bを用いる場合は、電極9と電極8bの間にバイアス電流を流し、これらの間の電圧を測定すればよく、SQUID2cを用いる場合は、電極9と電極8cの間にバイアス電流を流し、これらの間の電圧を測定すればよい。検出コイル6とSQUID2aと入力コイル5aと電極8aとからなる構造は、第1の実施形態の高温超電導磁気センサ1の検出コイル6とSQUID2と入力コイル5と電極8とからなる構造と、同じになっている。すなわち、第1の実施形態において、SQUID2をSQUID2aに読み替えることができ、入力コイル5を入力コイル5aに読み替えることができ、電極8を電極8aに読み替えることができる。また、検出コイル6とSQUID2bと入力コイル5bと電極8bとからなる構造と、検出コイル6とSQUID2aと入力コイル5aと電極8aとからなる構造は、鏡像の関係になっている。検出コイル6は、1ターンのコイルであり、基板21の外周に沿って設けられている。検出コイル6の一端は、入力コイル5aを跨ぐ配線11を介して、SQUID2aの一部のSQUIDインダクタ4aの一端に接続している。SQUIDインダクタ4aの他端は、超電導コンタクト領域13を介して、入力コイル5aの一端に接続している。入力コイル5aの他端は、SQUID2cの一部であり下部超電導層DLに形成されたSQUIDインダクタ4cの一端に接続している。SQUIDインダクタ4cの他端は、入力コイル5bの一端に接続している。入力コイル5bの他端は、超電導コンタクト領域13を介して、SQUID2bの一部のSQUIDインダクタ4bの一端に接続している。SQUIDインダクタ4bの他端は、入力コイル5bを跨ぐ配線11を介して、検出コイル6の他端に接続している。すなわち、高温超電導磁気センサ1では、検出コイル6と、SQUIDインダクタ4aSQUID2aと、入力コイル5aと、SQUIDインダクタ4cSQUID2cと、入力コイル5bと、SQUIDインダクタ4bSQUID2bとが、この記載順に直列に接続され、閉ループ7を構成している。これにより、外部磁場Bによって検出コイル6に生じ流れる遮蔽電流Ipが、直結型SQUIDと同じように、SQUIDインダクタ4a、4c、4bに直接流れ、電流結合することができる。また、外部磁場Bによって検出コイル6を流れる遮蔽電流Ipが、Ketchen型SQUIDと同じように、入力コイル5a、5bに直接流れ、外部磁場Bに比例する磁場が入力コイル5a、5bに生じる。検出コイル6と入力コイル5a、5bとは、磁束トランスとして機能している。入力コイル5a、5bの各ターンは、SQUID2a、2bSQUIDインダクタ4a、4bを囲んでいるので、入力コイル5a、5bはSQUID2a、2bSQUIDインダクタ4a、4bに磁気結合している。入力コイル5a、5bに生じた外部磁場Bに比例する磁場が、SQUID2a、2bSQUIDインダクタ4a、4bに印加されることになる。その結果、従来の直結型SQUIDよりも結合係数kを改善することができる。一方、入力コイル5a、5bは、SQUIDインダクタ4a、4bの上に積層されていないので、従来のKetchen型SQUIDよりも、入力コイル5a、5bとSQUIDインダクタ4a、4bの間の容量成分を小さく抑えることができる。これにより、LC共振の発生を抑制することができる。なお、検出コイル6は、電極9を兼ねている。SQUID2aによる磁場Bの計測では、電極9検出コイル6と電極8aの間にバイアス電流を流し、これらの間の電圧を計測する。SQUID2bによる磁場Bの計測では、電極9検出コイル6と電極8bの間にバイアス電流を流し、これらの間の電圧を計測する。SQUID2cによる磁場Bの計測では、電極9検出コイル6と電極8cの間にバイアス電流を流し、これらの間の電圧を計測する。電極9検出コイル6は、配線11を介して、SQUID2a、2bの上部超電導層ULSQUIDインダクタ4a、4bに接続し、さらに、超電導コンタクト領域13と入力コイル5a5bを介して、SQUID2cの下部超電導層DLSQUIDインダクタ4cに接続している。また、電極8a、8bは、超電導コンタクト領域14を介して、SQUID2a、2bの下部超電導層DLに接続している。電極8cは、SQUID2cの上部超電導層ULに接続している。図2Bに、図2AにおけるSQUID2a、2c周辺の拡大図を示す。SQUID2aについては、図1BのSQUID2と構造が同じなので説明を省略する。SQUID2cは、2つのジョセフソン接合3a、3bと、SQUIDインダクタ4cとを有している。2つのジョセフソン接合3a、3bと、SQUIDインダクタ4cとは、直列に接続され、SQUID2cは、閉ループ構造になっている。SQUID2cのジョセフソン接合3a、3bとして、図2Bの例では、ランプエッジ型ジョセフソン接合を記載している。SQUID2cのジョセフソン接合3a、3bでは、SQUIDインダクタ4c側の下部超電導層DLのランプエッジ上に、電極8c側の上部超電導層ULが形成接合された2層構造になっている。また、SQUID2a、2bとの比較を容易にするため、SQUIDインダクタ4cのインダクタンスがSQUIDインダクタ4a、4bと同じになるように、SQUIDインダクタ4cはSQUIDインダクタ4a、4bと同じ寸法である。図2Cに、本発明の第2の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1の回路図を示す。前記してきたように、高温超電導磁気センサ1では、検出コイル6と、SQUIDインダクタ4aSQUID2aと、入力コイル5aと、SQUIDインダクタ4cSQUID2cと、入力コイル5bと、SQUIDインダクタ4bSQUID2bとが、この記載順に直列に接続され、閉ループ7を構成していることがわかる。図3に、本発明の第2の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1の製造途中における断面図を示す。なお、図3は、図2BのA-A方向の矢視断面図である。まず、図3aに示すように、4層構造の基板21を形成した。15×15mm2の大きさの酸化マグネシウムMgO基板21aを使用し、その上に配向制御バッファー層21bとして膜厚5nmのBaZrO3層と、黒色均熱層21cとして膜厚300nmのPr14Ba16Cu26Ga04Oy層と、下部絶縁層21dとして膜厚250nmのSrSnO3層を、順にオフアクシススパッタ法によって形成し積層させた。次に、形成した基板21の上に、下部超電導層第1超電導層DLとして、膜厚250nmのSmBa2Cu3OySmBCOをオフアクシススパッタ法によって成膜した。そして、図3bに示すように、下部超電導層第1超電導層DLを所望の回路パターン形状例えば、入力コイル552、53の一部や、下部超電導領域DL1のパターン形状に加工した。なお、入力コイル51図2B参照は、図3が煩雑になるのを避けるために、図3における記載を省略している以下同様。回路パターン形成は、フォトリソグラフィ法と、イオンミリングによるドライエッチング法で行った。次に、図3bに示すように、層間絶縁層絶縁層22として、膜厚280nmのSrSnO3SSO層をオフアクシススパッタ法によって形成した。そして、図3cに示すように、層間絶縁層22を所望の回路パターン形状に加工した。回路パターン形成は、フォトリソグラフィ法と、イオンミリングによるドライエッチング法で行った。層間絶縁層22のこのエッチングによって、ランプエッジ型ジョセフソン接合3a、3bのランプ斜面と、下部超電導層第1超電導層DLと上部超電導層第2超電導層ULの接続超電導コンタクト領域14等のためのランプ斜面を、層間絶縁層22と下部超電導層DLに形成した。また、層間絶縁層22のこのエッチングによって、層間絶縁層22といっしょに下部超電導層DLを所望の回路パターン形状例えば、入力コイル552、53の一部の残りのパターン形状に加工した。すなわち、このエッチングでは、層間絶縁層22と同時に下部超電導層第1超電導層DLもエッチングしている。次に、図3cに示すように、上部超電導層第2超電導層ULとして、膜厚250nmのLa01Er095Ba195Cu3OyL1ErBCO層を、レーザー蒸着法により形成した。ランプエッジ型ジョセフソン接合3a、3bの下部超電導層第1超電導層DLのランプ斜面上に上部超電導層ULが形成されることにより、ランプエッジ型ジョセフソン接合3a、3bが完成する。超電導コンタクト領域14等の下部超電導層DLのランプ斜面上に上部超電導層ULが形成されることにより、下部超電導層DLと上部超電導層ULが接続する。さらに、上部超電導層ULの上に、金Au電極層23として膜厚100nmの金層をスパッタ法で形成した。そして、図3dに示すように、金電極層23と上部超電導層ULを所望の回路パターン形状例えば、SQUIDインダクタ4a、検出コイル6や、電極8a等のパターン形状に加工した。なお、上部超電導層ULの配線17等が上方に配置されない領域の入力コイル5では、上部超電導層ULが除かれるだけでなく、層間絶縁層22をマスクとして入力コイル5のランプ傾斜している部分もエッチングされる。これにより、入力コイル5の隣り合う巻線ターン同士を確実に分離することができる。回路パターン形成は、フォトリソグラフィ法と、イオンミリングによるドライエッチング法で行った。また、上部超電導層ULと金電極層23図3c参照は同時にエッチングしているため、上部超電導層ULの表面はすべて金電極層23で覆われている。次に、高温超電導磁気センサ1を、1気圧の酸素雰囲気中で、400~500°Cに加熱し、下部超電導層DLと上部超電導層ULの酸化を伴う熱処理を行った。最後に、高温超電導磁気センサ1を加熱用のヒータ素子と共に密閉実装し、高温超電導磁気センサ1を完成させた。図4Aに、本発明の第2の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1に設けられたSQUID2a、2b、2cにおける、有効面積Aeffと、入力コイル5a、5bの巻き数ターン数との関係を表すグラフを示す。入力コイル5a、5bの巻き数として、0ゼロ巻き入力コイル5a、5bを省いたものと、3巻きと、6巻きの場合が記載されている。図2Aに示した例では、入力コイル5a、5bの巻き数として3巻きの場合を説明したが、この他に、入力コイル5a、5bの巻き数が0巻きの高温超電導磁気センサ1と、6巻きの高温超電導磁気センサ1とを作製した。なお、入力コイル5a、5bの巻き数が0巻きの高温超電導磁気センサには、従来の直結型スリットホール型SQUIDを備えた高温超電導磁気センサを用いてもよい。有効面積Aeffの計測は後記のように行った。まず、高温超電導磁気センサ1を液体窒素中に浸けて、冷却した。そして、フラックスロックドループ回路FLL回路を用いたフィードバック制御を行い、高温超電導磁気センサ1を磁気計測可能な状態にした。そして、外部磁場Bを発生させるために、直径150mm、長さ450mm、コイル定数5.09mT/Aのソレノイドコイルを用意し、その中心に高温超電導磁気センサ1を配置した。このソレノイドコイルに、19.17μApppeaktopeakの電流70Hz、サイン波を流すことで、97.5nTppの外部磁場Bを、発生させ、高温超電導磁気センサ1の検出コイル6の面磁束捕獲面に垂直に印加した。このときに高温超電導磁気センサ1のSQUID2a、2b、2cそれぞれで検出された磁束Φsと、外部磁場Bの比Φs/B、式2参照から、SQUID2a、2b、2c毎に磁気センサとしての検出効率を表す有効面積Aeffを求めた。なお、SQUID2a、2b、2cのSQUIDインダクタ4a、4b、4cのインダクタンスLsはみな約55pHで同じであった。図4Aの○印のデータは、入力コイル5aに囲まれているSQUID2aの有効面積Aeffの入力コイル5aの巻き数依存性を示している。入力コイル5aの巻き数が0巻きの○印のデータは、従来の直結型SQUIDのみを備えた高温超電導磁気センサを用いて計測したその直結型SQUIDの有効面積Aeffである。0巻きの○印のデータ有効面積Aeffは、0.3mm2であった。入力コイル5aの巻き数が3巻きの○印のデータは、3巻きの入力コイル5aに囲まれているSQUID2aの有効面積Aeffである。3巻きの○印のデータ有効面積Aeffは、再現性を確認するために2回計測しており、0.45mm2と0.44mm2であった。また、SQUID2bでも計測したところ、SQUID2bと同等の有効面積Aeffが得られた。入力コイル5aの巻き数が6巻きの○印のデータは、6巻きの入力コイル5aに囲まれているSQUID2aの有効面積Aeffである。6巻きの○印のデータ有効面積Aeffは、0.36mm2であった。また、SQUID2bでも計測したところ、SQUID2bと同等の有効面積Aeffが得られた。これより、入力コイル5aの巻き数が0巻きの有効面積Aeff0.3mm2に比べ、3巻きの有効面積Aeff0.45mm2は、1.5倍に向上し、6巻きの有効面積Aeff0.36mm2は、1.2倍に向上した。SQUID2a、2bの有効面積Aeffは、○印のデータを実線で滑らかにつなぐと、入力コイル5a、5bの巻き数が1巻きでも、0巻きより、有効面積Aeffが大きくなると考えられる。これより、入力コイル5a、5bは、有効面積Aeffの増加に有効で、その巻き数が1巻きでもその効果があると考えられる。ただ、理論的に考えると、その巻き数が多いほど、磁気結合結合係数kも増加し、有効面積Aeffは増加するはずである。しかし、入力コイル5a、2bの巻き数が6巻きの有効面積Aeff0.36mm2は、3巻きの有効面積Aeff0.45mm2より小さくなっている。この食い違いの原因を明らかにするために、次に示すSQUID2cの有効面積Aeffの入力コイル5a、5bの巻き数依存性を、評価計測した。図4Aの△印のデータは、入力コイル5a、5bに囲まれていない入力コイル5a、5bの無いSQUID2cの有効面積Aeffの入力コイル5a、5bの巻き数依存性を示している。入力コイル5a、5bの巻き数が0巻きの△印のデータは、従来の直結型SQUIDのみを備えた高温超電導磁気センサを用いて計測したその直結型SQUIDの有効面積Aeffである。すなわち、0巻きの△印のデータ有効面積Aeffは、0巻きの○印のデータ有効面積Aeffと同一であり、0.3mm2である。入力コイル5aの巻き数が3巻きの△印のデータは、3巻きの入力コイル5a、5bの外側にあり囲まれていないSQUID2cの有効面積Aeffである。3巻きの△印のデータ有効面積Aeffは、0.25mm2であった。入力コイル5aの巻き数が6巻きの△印のデータは、6巻きの入力コイル5a、5bの外側にあり囲まれていないSQUID2cの有効面積Aeffである。6巻きの△印のデータ有効面積Aeffは、0.17mm2であった。これらより、入力コイル5a、5bの巻き数が増加するにつれて、SQUID2cの有効面積Aeffが、単調に減少する傾向が得られた。遮蔽電流Ipが流れる検出コイル6を含む閉ループ7に入力コイル5a、5bが直列に接続されているため、巻き数の増加により、入力コイル5a、5bのインダクタンスL2iが増加し、遮蔽電流Ipが減少したためと考えられた。そして、入力コイル5a、5bのインダクタンスL2iは、一般に巻き数の二乗に比例して増加するため、巻き数の増加による有効面積Aeffの減少率は、巻き数が多くなるほど大きくなる。すなわち、SQUID2a、2bの有効面積Aeff図4Aの○印のデータにおいて、入力コイル5a、5bの巻き数が6巻きの有効面積Aeff0.36mm2が、3巻きの有効面積Aeff0.45mm2より小さくなった理由としては、入力コイル5a、5bのインダクタンスL2iの増加に伴い遮蔽電流Ipが減少したためと考えられた。入力コイル5a、5bの巻き数が0巻きから3巻きに増加した場合のインダクタンスL2iの増加量遮蔽電流Ipの減少量に比べて、3巻きから6巻きに増加した場合のインダクタンスL2iの増加量遮蔽電流Ipの減少量の方が大きいので、有効面積Aeffは、巻き数が0巻きから3巻きでは減少分より増加分の方が勝って増加していたが、3巻きから6巻きでは、一転して、減少分が増加分より勝って減少したと考えられた。図4Bに、本発明の第2の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1に設けられたSQUID2cの有効面積Aeff図4Aの△印のデータに対するSQUID2a、2bの有効面積Aeff図4Aの○印のデータの比と、入力コイル5a、5bの巻き数との関係を表すグラフを示す。すなわち、図4Aにおいて、入力コイル5a、5bの巻き数、0巻き、3巻き、6巻き毎に、○印のデータ値を△印のデータ値で割った値を、図4B□印のデータに示す。図4Aの同じ巻き数の○印のデータと△印のデータには、インダクタンスL2iの増加に伴う遮蔽電流Ipの減少の効果が同程度作用していると考えられる。そこで、○印のデータと△印のデータの比をとることで、この効果を除くことができる。そして、○印のデータと△印のデータの比をとることで、入力コイル5a、5bの巻き数の増加に伴い、磁気結合結合係数kが増加している様子を評価することができる。図4Bは、磁気結合結合係数kの入力コイル5a、5bの巻き数依存性を示していると考えることができる。図4Bより、巻き数の増加に伴い、磁気結合結合係数kが単調に増加していることが分かる。また、入力コイル5a、5bの巻き数が0巻きから3巻きに増加した場合の磁気結合結合係数kの増加量に比べて、3巻きから6巻きに増加した場合の磁気結合結合係数kの増加量の方が小さいことがわかった。これは、入力コイル5a、5bのような平面型コイルの場合、巻き数が増えると、入力コイル5a、5bの外径が増加する入力コイル52の外径は入力コイル51の外径より大きく、入力コイル53の外径は入力コイル52の外径より大きいため、外側の入力コイル5352とSQUIDインダクタ4a、4bとの磁気結合が低下したと考えられる。したがって、入力コイル5a、5bの線幅を細くして、例えば入力コイル5352の外径の増加を抑えることは感度向上に有効と考えられる。前記より、最大の有効面積Aeffと、この最大の有効面積Aeffが得られる入力コイル5a、5bの巻き数とは、この巻き数の増加に伴って、増加する磁気結合結合係数kと、減少する遮蔽電流Ip増加するインダクタンスL2iとのトレードオフにより決まることがわかった。このことにより、図4Aの○印のデータの例では、入力コイル5a、5bの巻き数が3巻きのときに、有効面積Aeffが最大になっている。この有効面積Aeffが最大になる巻き数は、入力コイル5a、5bやSQUIDインダクタ4a、4b等の形状、構造に依存するが、概ね、1巻きターン以上で、かつ、6巻き以下の範囲であれば、最大の有効面積Aeffやそれに匹敵する大きさの有効面積Aeffを得ることができる。図5に、本発明の第2の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1のノイズ特性を示す。ノイズ特性は、次のように計測した。まず、高温超電導磁気センサ1を液体窒素中に浸け、外部磁場Bを印加した状態で、共に実装したヒータ素子に100mAの電流を15秒間だけ通電した。電流遮断後、高温超電導磁気センサ1は磁場中で再度冷却されることになる。この後、ノイズ特性として、雑音スペクトルを計測した。高温超電導磁気センサ1を、超電導臨界温度よりも高い温度まで昇温させ、再び、超電導臨界温度よりも低い温度まで冷却しているので、温度が超電導臨界温度よりも高いときには、外部磁場Bの磁束が、SQUIDインダクタ4a、4b内に入っていると考えられる。そして、再冷却によって、磁束トラップが発生した否かを判定した。この判定は、外部磁場B中で冷却したときの雑音スペクトルを、外部磁場Bを印加しないゼロ磁場で冷却したときの雑音スペクトルと比較することで行った。外部磁場B中で冷却したときの雑音スペクトルの方が、ゼロ磁場で冷却したときの雑音スペクトルより、雑音スペクトルの強度の増加が見られた場合に、磁束トラップが発生したと判定した。すなわち、図5に示すように、雑音スペクトルの計測を、再冷却時の外部磁場Bが、ゼロ磁場0μTのとき判定基準スペクトルと、30μTのときと、60μTのときに行った。なお、外部磁場Bは、ソレノイドコイルに蓄電池から電流を流して発生させたが、外部磁場Bを印加した状態では蓄電池由来のノイズが生じていたため、再冷却によって温度が下がってから、外部磁場Bを遮断してゼロ磁場にして、雑音スペクトルを計測した。外部磁場B中で冷却して磁束トラップが生じると、その外部磁場Bを遮断してゼロ磁場にしても超電導体中にトラップされた磁束は残るからである。図5に示すように、再冷却時の外部磁場Bが30μTのときの雑音スペクトルの強度と、60μTのときの雑音スペクトルの強度とは、ゼロ磁場0μTのときの雑音スペクトル判定基準スペクトルの強度と、全周波数帯において、同程度であった。これより、SQUIDインダクタ4a、4bには、再冷却時の外部磁場Bが30μTのときでも、60μTのときでも、磁束トラップは起きていないと考えられた。60μTは、地磁気例えば50μTより大きい値であるので、シールドレス環境でも、高温超電導磁気センサ1は、磁束トラップを発生させることなく高感度の磁気計測が可能である。逆に、式3によると、SQUIDインダクタ4a、4bの幅W2図1B参照が5μmであると、超電導体が磁束を排除できる最大磁場しきい値磁場Bthは、65μTとなり、磁束トラップが60μTと30μTで発生しなかった今回の計測結果を支持している。式3によると、幅W2が2倍の10μmの場合、Bthは、1/4の16μTとなる。この場合でも、地磁気の方向とSQUIDインダクタ4a、4bを形成する超電導薄膜上部超電導層ULに垂直な方向がずれており、SQUIDインダクタ4a、4bを形成する超電導薄膜に垂直な成分が16μT以下であれば、磁束トラップは発生しにくいと考えられる。より強い外部磁場B中での冷却使用が求められる場合、SQUIDインダクタ4a、4bの線幅をさらに細くすることが有効と考えられる。例えば、半分の2.5μmにすることで、120μT程度の外部磁場B中で冷却使用しても、磁束トラップを発生させることなく高感度の磁気計測が可能である。このように、SQUIDインダクタ4a、4bの幅を細くできるのは、SQUIDインダクタ4a、4bの上に入力コイル5a、5bを形成する必要がないためである。第3の実施形態図6Aに、本発明の第3の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1のSQUID2周辺の拡大図を示す。第3の実施形態の高温超電導磁気センサ1が、第1の実施形態の高温超電導磁気センサ1と異なる点は、SQUIDインダクタ4が下部超電導層DLに形成され、入力コイル5が上部超電導層ULに形成されている点である。この相違点に伴い、SQUIDインダクタ4には、ジョセフソン接合3a、3bにおいて、上部超電導領域UL1が接続している。そして、上部超電導領域UL1は、超電導コンタクト領域14と、下部超電導層DLに形成された配線19と、超電導コンタクト領域15とを介して、電極8に接続している。配線19は、入力コイル5を潜り、入力コイル5の外側において、電極8に接続している。また、SQUIDインダクタ4の一端とジョセフソン接合3aとの接続部は、超電導コンタクト領域13を介して、入力コイル551に接続している。SQUIDインダクタ4の一端他端とジョセフソン接合3bとの接続部は、配線18と超電導コンタクト領域16を介して、検出コイル6の一端に接続している。配線18は、入力コイル5を潜り、入力コイル5の外側において、検出コイル6に接続している。検出コイル6の一端他端は、入力コイル553に接続している。製造工程数や製造プロセスは、第2の実施形態の例と同じである。SQUIDインダクタ4を構成する超電導体の線幅や、検出コイルの大きさなども、第2の実施形態の例と同じ形状である。入力コイル551、52、53の巻線と、配線18、19とは、平面視で直角から外れた角度で交差している。また、入力コイル551、52、53の線幅は、その交差部において、他の部分より太くなっている。これらにより、入力コイル551、52、53が、配線18、19をのり越える際のスロープを緩和することができ、確実に導通させることができる。製造時の断線等の不良を抑制することができる。そして、SQUID2の有効面積Aeffは、0.45mm2であった。この値は、第2の実施形態の入力コイル5a、5bの巻き数が3巻きの場合とほぼ同じであった。また、SQUIDインダクタ4を構成する超電導体の線幅は5μmであり、60μTの磁場B中で冷却しても磁束トラップは発生しなかった。第4の実施形態図6Bに、本発明の第4の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1のSQUID2周辺の拡大図を示す。第4の実施形態の高温超電導磁気センサ1が、第3の実施形態の高温超電導磁気センサ1と異なる点は、入力コイル5の最内周のターン51が、平面視で、SQUIDインダクタ4に重なるように配置されている点である。入力コイル5の最内周のターン51とSQUIDインダクタ4とが、互いに異なる超電導層、下部超電導層DLと上部超電導層ULに形成され、絶縁層22図3参照を介して積層されている。そして、SQUID2の有効面積Aeffは、0.55mm2であった。この値は、第3の実施形態の0.45mm2より向上した。これは、入力コイル5の最内周のターン51がSQUIDインダクタ4に重なることで、入力コイル5とSQUIDインダクタ4との磁気結合結合係数kが増加したためと考えられる。また、入力コイル5の最内周のターン51がSQUIDインダクタ4に重なることで、入力コイル52、535のサイズを小さくでき、入力コイル52、53とSQUIDインダクタ4との距離を近づけることができる。このため、入力コイル52、535とSQUIDインダクタ4との磁気結合結合係数kも増加したためと考えられる。また、SQUIDインダクタ4の線幅は5μmであり、60μTの磁場中で冷却しても磁束トラップは発生しなかった。また、Ketchen型SQUIDで報告されているようなLC共振の発生は確認されなかった。積層された入力コイル51とSQUIDインダクタ4の間には大きな容量成分が生じるが、マルチターン構造の入力コイルがすべてSQUIDインダクタに積層されたKetchen型SQUIDに比べると、生じる容量成分が小さいため、LC共振は発生しなかったと考えられる。第5の実施形態図7に、本発明の第5の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1のSQUID2周辺の拡大図を示す。第5の実施形態の高温超電導磁気センサ1が、第1の実施形態の高温超電導磁気センサ1と異なる点は、一対のジョセフソン接合3a、3bが配列されている配列方向における、SQUID2の磁束捕獲面Sの幅W1が、一対のジョセフソン接合3a、3bの間の距離dより大きくなっているW1>d点である。これにより、SQUID2の磁束捕獲面は、直結型SQUIDで用いられているスリットホール型ではなく、正方形に近い形状になっている。本発明では、検出コイル6に流れる遮蔽電流Ipを直接結合電流結合と磁気結合の両方でSQUIDインダクタ4に結合させている。直接結合の結合効率はSQUIDインダクタ4のインダクタンスLsに比例する。一方、入力コイル5とSQUIDインダクタ4の磁気結合結合係数kはSQUIDインダクタ4の磁束捕獲面Sの面積に依存する。そして、同じインダクタンスLsのSQUIDインダクタ4でも、SQUIDインダクタ4が囲む面積磁束捕獲面Sの面積が大きいほど磁気結合結合係数kが増加する。なお、SQUIDインダクタ4の磁束捕獲面Sの面積を大きくしても、SQUIDインダクタ4の線幅が細いので、磁束トラップは発生しない。また、SQUIDインダクタ4の磁束捕獲面Sの形状については、正方形に限らず、円形や八角形などでもよく、SQUIDインダクタ4の磁束捕獲面Sを広げる効果を同様に有する。また、入力コイル551、52、53、54の巻き数を4巻きに増加させている。これによれば、磁気結合結合係数kを増加できる。また、第3と第4の実施形態と同様に、SQUIDインダクタ4を下部超電導層DLで作製し、入力コイル5を上部超電導層ULで作製することも可能である。また、第4の実施形態と同様に、最内周の入力コイル51をSQUIDインダクタ4に重ねてもよい。第6の実施形態図8に、本発明の第6の実施形態に係る高温超電導磁気センサ1のSQUID2周辺の拡大図を示す。第6の実施形態の高温超電導磁気センサ1が、第3と第4の実施形態の高温超電導磁気センサ1と異なる点は、平面視で、入力コイル5の最内周のターン51が、SQUIDインダクタ4に囲まれるように配置され、入力コイル5の内側から2巻目のターン52が、SQUIDインダクタ4に重なるように配置されている点である。入力コイル5の内側から2巻目のターン52とSQUIDインダクタ4とが、互いに異なる超電導層、下部超電導層DLと上部超電導層ULに形成され、絶縁層22図3参照を介して積層されている。平面視で、入力コイル5の最内周のターン51が、SQUIDインダクタ4の内側磁束捕獲面Sに配置されている。これにより、一対のジョセフソン接合3a、3bが配列されている配列方向における、SQUID2の磁束捕獲面Sの幅W1が、一対のジョセフソン接合3a、3bの間の距離dより大きくなっているW1>d。入力コイル5の最内周のターン51は、超電導コンタクト領域13を介してSQUIDインダクタ4に接続され、SQUIDインダクタ4の内周に沿うように配置されている。入力コイル5の内側から2巻目のターン52は、SQUIDインダクタ4の上をなぞるように配置されている。入力コイル5の内側から3巻目のターン53は、SQUIDインダクタ4の外周の沿うように配置されている。また、超電導コンタクト領域13が、入力コイル552、53の内側で、かつ、SQUID2SQUIDインダクタ4の内側磁束捕獲面Sに配置されている。入力コイル551、52、53とSQUIDインダクタ4の磁気結合結合係数kは、それらの間の距離が近いほど向上する。本第6の実施形態では、入力コイル5の最内周のターン51をSQUIDインダクタ4の内側に配置することで、入力コイル5の内側から3巻目のターン53をSQUIDインダクタ4に近接させて配置することに成功している。入力コイル51とSQUIDインダクタ4の間の距離と、入力コイル52とSQUIDインダクタ4の間の距離と、入力コイル53とSQUIDインダクタ4の間の距離との和を、第3の実施形態等の場合より、容易に小さくでき、入力コイル551、52、53とSQUIDインダクタ4の磁気結合結合係数kを大きくすることができる。