(Ooral)要旨Ba(Fe,Co)2As2およびBaFe2(As,P)2単結晶の臨界電流特性および磁束クリープの評価を行い、ピン力解析、クリープ解析、ピンポテンシャルの温度・磁場依存性などをもとに、置換サイトの違いや置換量によって温度・磁場領域でどのようなピン止め機構が効いているのかなどを考察する。磁場中で使用可能なマグネトメータの高感度を目的として、直結型マグネトメータにマルチターン入力コイルを付けた新しい素子を開発した。マルチターン入力コイルの巻き数(Ni)が0,3,6の素子を作製し、その有効面積を測定した結果、それぞれ0.30、0.45、0.36mm2となり、最適なNiが存在することがわかった。Niの増加により磁気結合が増加するが、同時に遮蔽電流が減少するためである。超電導エレクトロニクスの研究開発の実用例として、現在開発中の高温超電導SQUIDを用いた地下資源探査装置について紹介し、その磁力計の諸特性について報告する。従来のものと比較し、高スルーレート、携行性の改善などについてその手法と効果について報告する。Tまでの磁場中での超電導転移特性を測定し、上部臨界磁場や磁束液体相などの超電導特性に及ぼすP置換量の効果を調べた。K、上部臨界磁場の異方性として1.7程度の低い値を示した。プロジェクトがスタートしている。Y系線材を用いた高温超電導ケーブルの開発において、66kV-5kA大電流ケーブルの開発および275kV-3kA高電圧ケーブルの開発を進めている。本報告では、これまで開発された要素開発技術および2012年度に実施予定のケーブルシステム検証の進捗状況について報告する。(Poster)要旨CMP平坦化を用いて上部コンタクトを形成した、微小な積層型ジョセフソン接合を作製するプロセスの確立を目指している。接合寸法の最小値は0.1ミクロン以下を目標としている。本発表ではCl2系反応性イオンエッチングやCMP平坦化プロセスなどのAl/AlOx/Al接合作製プロセス全般を報告する。(Invite)要旨SFQ回路用に開発したニオブ9層プロセスのデバイス歩留まりを検討している。16ビットから2560ビットの数種類のシフトレジスタ(SR)回路が載ったチップを全てのウエハで作製し、1ウエハあたり6チップの測定を行っている。その結果、SRの歩留まりとプロセス評価チップを用いて測定したプロセス欠陥との間にゆるい相関があることが分かった。ある一定以上欠陥が観察されるウエハのSR歩留まりは大きく劣化する。ウエハの場所に依存するジョセフソン接合パターン解像度も歩留まり劣化要因であることが分かった。これらの歩留まり劣化要因を注意深く取り除いた結果、68,990個のジョセフソン接合を含む1チップ上の全てのSRが正しく動作するチップが得られるようになった。この結果から10万接合規模のSFQ回路の動作が近い将来可能となると期待できる。Converter)の開発を行っている。STP3)を用いて、高周波性能の改善と動作の安定化をはかるための検討を行った結果を報告する。我々が開発した相補型コンパレータに関しては、入力トランスを中心に検討を行い、その一次側のライン長が入力信号帯域を制限する大きな要因であることを見出した。小型化したトランスを用いたコンパレータにより入力信号帯域を7GHzから10GHzに改善することができた。二次側のラインを2層構造として一次側のラインをサンドイッチする構造を採用することで20GHzまでフラットな周波数特性を得た。(Oral)要旨IBAD-MgO層の上に積層するCeO2等の中間層の自己配向現象の機構解明に取り組んでいる。自己配向が発現するための下地の状態として現在以下のような仮説を考えている。み・小の結晶粒が膜厚増加とともに支配的に成長するというものである。仮説を実験的に検証するため、TEM、AFM観察等を行っており、支持するデータが得られつつある。最近、PLD法を用いたBMOナノロッド導入は磁場特性向上に非常に効果が高いことが見出され、注目を集めている。これまでに得られた短尺試料での、温度や磁場が異なる状態でも作用するBaHfO3ナノロッドの効果に加えて、今回作製した10m級線材の評価結果、特に長手方向での磁場特性・ピンの分布均一性を報告し、長尺プロセスへの展開とBHOの有用性を紹介する。(Invite)要旨Ba(Fe,Co)2As2およびBaFe2(As,P)2単結晶の臨界電流特性および磁束クリープにおいて、置換量および置換サイトの違いを比較した。ピン力解析、クリープ速度解析、ピンポテンシャルの温度・磁場依存性などをもとに、置換サイトの違いによるピン止め機構の違いを考察する。(Invite)要旨Y系超電導線材開発の現状を総括し、また線材開発の今後の可能性について述べる。(Oral)要旨BaFe2As2はFeサイトのCo置換やAsサイトのP置換によって、超電導性が発現する。そこで、磁束クリープ特性に対する置換元素及び置換量の影響の検討を行い、磁束クリープ特性が置換サイトによって大きく変化することを見出した。自己磁場中Jcについて4.2Kで5.3MA/cm2と比較的高いJcが得られており、5Tにおいても約1MA/cm2であった。界面を如何に制御して作製するかが極めて重要である。超伝導コンタクトとして機能させたい部分では上下電極の接触面積を大きく設け、実効的な"超伝導短絡"を形成している。我々は、これとは違った方法によるジョセフソン接合と超伝導コンタクトの作り分けを検討し、上部電極形成前のランプ斜面に対するイオン照射を制御することによる作り分け方法を開発した。空間分解能に重きを置いた高温超伝導微小2軸グラジオメータの作製について検討を行なった。イオン照射の制御によりジョセフソン接合と超伝導コンタクトを作り分ける手法を用い、ベースライン長30μmのグラジオメータが2つ重なった微小2軸グラジオメータを作製した。我々は、異方性が小さくTcが比較的高い122系材料に注目し、薄膜化の検討を行ってきた。K以上のTcを示すことが最近報告され興味深いが、Caの蒸気圧が比較的高いためPLD法による成膜は困難である。我々はRE置換Ca122薄膜をMBE法により成長させることを検討した。La,Ce,Pr,Nd)薄膜の実現を目指した取り組みについて報告する。高温SQUIDグラジオメータを用いた非破壊検査による断熱材および外装金属板で覆われた配管中の欠陥検出の可能性の評価を目的に、アルミ平板2枚と中間絶縁層からなる模擬試験体を作製し、内部アルミ板中のスリット状欠陥の検出を検討した。mm厚に対しても十分大きな欠陥起因の信号を検出することができた。励磁周波数を下げることにより外装金属板による信号減衰を低減できることがわかった。本研究では、磁束トラップが起こりにくい高感度マグネトメータの開発を目的として、スリット型SQUIDインダクタにマルチターン入力コイルを直接結合させたハイブリッド型マグネトメータを試作した。検出コイルを流れる遮蔽電流はスリット型SQUIDインダクタに流れた後、マルチターン入力コイル(巻き数Ni=3または6)に流れる。そのため、検出コイルはSQUIDインダクタと直接結合すると共に、入力コイルを介して磁気結合しており、従来の直結型構造よりも結合効率が高い。ハイブリッド型SQUIDの有効面積はNi=3付近で最大となった。試作したハイブリッド型マグネトメータは地磁気中で冷却しても雑音が増加しないことを確認した。超電導エレクトロニクス研究開発の実用例として、現在稼働中の高温超電導SQUIDを用いた地磁気観測装置について紹介し、SQUIDの長時間連続運転について報告する。従来のものと比較し、高スルーレートよりむしろ、ドリフトを抑制する構成とし、長時間に及ぶ液体窒素の保持による長時間運転を実現した。超高感度の磁場センサであるSQUIDは、敏感であるが故にそれ自体外乱に弱いという欠点がある。試料周辺に励磁コイル等が配置されているようなシステム構成では、SQUID自体に高い磁場耐性が要求される。SQUIDグラジオメータにおいては、外部磁場に対して、検出コイル外周に沿って遮蔽電流が流れる。このことに着目し、磁場耐性に優れたレイアウト設計を提案する。検出コイル内部では場所によって遮蔽電流によって誘起される遮蔽磁場の強さが異なる。外部磁場と遮蔽磁場が打ち消しあう場所にSQUIDインダクタを置くことで耐磁場性能の向上が見込める。パラメータなどの超伝導特性に及ぼす影響について調べた。最適ドープ状態からのP量の増大と共にTcは低下し、異方性が大きくなる傾向が見られた。応用を目的とし、最小で100nm以下の寸法を有するAl/AlOx/Al系微小ジョセフソン接合を含む回路を作製するための制御性・再現性に優れたプロセスの確率を目指している。従来の斜め蒸着法ではなく、回路設計の柔軟性に優れた積層型接合の作製プロセスの確立を主要課題としている。Cl系反応性イオンエッチング(RIE)によるAl薄膜の微細加工プロセスや、CMP平坦化等を用いた接合上部コンタクト形成プロセスなどを検討してきた結果を報告する。より下地層を形成した線材に関し、その後の熱処理温度と剥離強度の関係と剥離原因および改善方法について報告を行う。剥離強度と原因を3種に分類。温度を550°C以上に高めることで、GZO内部破壊に起因する低剥離強度箇所は除去可能。ひとつの剥離原因である基板近傍からの剥離は、基板洗浄の強化により改善できる見込み。これらを実施することで、50MPa以上の安定した剥離強度を有する線材が作製できる見込み。高速プロセスの実現を目指し、IRレーザーを併用したMOCVDシステムの設計および導入を行い、YBCO薄膜の成膜実験を行った。比較的低成膜レート領域において行った条件の最適化の結果、最高でJc=3.2MA/cm2、Ic=224Aの特性が得られた。Converter)の開発を行ってきた。これまでに研究開発してきた成果をもとに5ビットADCを設計・試作し、冷凍機システムにセットしてその高周波動作の実験を行った。その結果、試作したADCチップにおいて、10GHzでのビート周波数法による電気信号入力でほぼ5ビットの動作と、光信号入力による動作を確認することができた。サンプリング周波数の高周波化の実験を行い、100GHzまでの動作を確認した。うちで異方性が小さな122型で、中でも比較的Tcが高いBaFe2(As,P)2超伝導体について、磁束ピン止め中心導入の研究を行うために、その前段階として多様な欠陥構造導入が期待できる非平衡プロセスであるパルスレーザ蒸着法(PLD法)による高品質薄膜の作製を試みた。400nmの黒色の薄膜を得た。X線回折によりc軸配向していることが確認できた。103反射のΦスキャンでは4回対称のピークが得られ、面内配向も良好であることが確認できた。超伝導エレクトロニクスの研究開発の実用例として、現在開発中の高温SQUIDを用いた地下資源探査装置の諸特性について報告する。従来のものと比較し、高スルーレート、野外動作安定性の向上、携行性の改善などについて報告する。背景やスルーレートの話を中心とし、フィールド試験の結果についても機器性能を示す目的に限り一部紹介する。超伝導エレクトロニクスの研究開発の実用例として、現在開発中の高温超電導SQUIDを用いた地下資源探査装置について紹介し、その磁力計の諸特性について報告する。従来のものと比較し、高スルーレート、携行性の改善などについてその手法と効果について報告する。(Poster)要旨MOD-YBCO超電導線材を作製し、5mm幅×5分割に分割加工を行った時にポアが原因とみられる剥離が発生した。ポアを減少させるために本焼前に中間熱処を行い、その影響を調査した。中間熱処理を実施することにより、ポアが減少して超電導層が高密度化されることを確認した。中間熱処理工程を加えた新工程でMOD-YBCO超電導線材を作成し、5mm幅×5分割の分割加工を行ったところ剥離無に分割加工することができた。分割後、コイル形状に巻き線して通電した際に各フィラメントに流れる電流を測定した結果、各フィラメントに流れる電流はほぼ均一であり、この結果からこの線材の交流損失が1/5(1/分割数)になっている事が確認できた。引き続き開発を続けていく。低コストの作製法として知られている、TFA-MOD法を用いて、高特性で低コストのYBCO線材を作製した。Reel大型電気炉を用いて行い、開発当時と比較すると、結晶成長速度を制御することにより、製造高速化に成功した。中間熱処理を施すことにより、高特性の長尺線材を作製することにも成功した。この長尺線材の成功のもとにある中間熱処理の詳細な検証をしたうえで、更なる長尺線材作製に応用する。考察するために結晶粒径の異なるLMO試料上のCeO2の成長について分析を行っている。AFMで測定した結晶粒径やX線回折測定から見積もった結晶子サイズは試料間で異なっている一方、LMO層の面内配向性はエピ成長によりMgO層のそれを引き継いでおり、通常のエピ成長条件を保っている。CeO2の面内配向は試料により異なっており、結晶粒径/結晶子サイズが自己配向性を左右する要因の一つであると考えられる。プロジェクトがスタートしている。本報告では、Y系線材を用いた電力機器の研究開発のうち、SMESの研究開発についての計画概要と進捗状況について、現在までの研究成果を織り交ぜながら紹介する。BaFe2(As,P)2単結晶の臨界電流特性および磁束クリープの評価を行った結果を両者においてピン止め機構の違いがみられた。磁束クリープ速度の温度、磁場異存性などの比較も行い、置換サイトの違いや置換量によって温度・磁場領域でどのようなピン止め機構が効いているのかなどを考察する。線材としてのGdBCO人工ピン入り/なし線材の磁場中特性評価を行った。その結果を使って試験用レーストラックコイルのI-V特性を解析し、実際の通電実験結果と比較してその有効性を検証した。その解析に基づいてコイル内部での発熱分布の導出を行った。その結果、コイル高さ方向の中央側、径方向の内径側に発熱の集中する領域が形成されることが判明した。入りコイルとピンなしコイルでその発熱集中領域の位置が異なることがわかった。(Oral)要旨Ba(Fe,Co)2As2およびBaFe2(As,P)2単結晶の臨界電流特性および磁束クリープの評価を行った結果を両者においてピン止め機構の違いがみられた。磁束クリープ速度の温度、磁場依存性などから、それぞれの温度・磁場領域でどのようなピン止め機構が効いているのかなどを考察する。指向し、世界最大容量の275kV-3kA級の超電導ケーブルの開発を進めている。ケーブルシステム検証試験の概要について報告する。表面滞磁した試験体の欠陥診断が可能な新型非破壊システムの開発を行った。新型非破壊検査システムは測定対象の表面滞磁が10mT以上であっても適正に動作することを確認した。(Poster)要旨MOD-YBCO超電導線材を作製し、5mm幅×5分割に分割加工を行った時にポアが原因とみられる剥離が発生した。ポアを減少させるために本焼前に中間熱処を行い、その影響を調査した。中間熱処理を実施することにより、ポアが減少して超電導層が高密度化されることを確認した。中間熱処理工程を加えた新工程でMOD-YBCO超電導線材を作成し、5mm幅×5分割の分割加工を行ったところ剥離無に分割加工することができた。分割後、コイル形状に巻き線して通電した際に各フィラメントに流れる電流を測定した結果、各フィラメントに流れる電流はほぼ均一であり、この結果からこの線材の交流損失が1/5(1/分割数)になっている事が確認できた。引き続き開発を続けていく。Converter)の開発において、これまでに、電流密度を2.5KA/cm2から10KA/cm2に高めることや相補型コンパレータのインピーダンス整合やトランス構造の改善により高周波を行ってきた。エラー補正回路を含む統合型ADC全体に関してもタイミングを見直し最適な設計を行ってきた。これらに加えてバイアス電流がグランドプレーンに流れることによる回路動作に与える影響を避けるためのバイアス電流の供給法と、超電導グランドを小さな機能回路ブロック毎に分離した構造を提案する。今回これらを採用した統合ADCを設計し、その動作確認をしたので報告する。(invite)要旨ジョセフソン(Josephson)が超伝導トンネル接合における超伝導電子対(クーパー対)のトンネリング効果を理論的に予言して今年で50周年を迎える。本講演では、多様な形状や特性をもつジョセフソン接合の種類と特徴について簡単にまとめた後、現在の超伝導エレクトロニクス応用の2つの大きな潮流となっているNbを中心とする低温超伝導接合、および銅酸化物REBa2Cu3Oy(RE:希土類元素)を中心とする高温超伝導接合の作製技術の進展について、歴史的経緯を含めながら述べる。我々は現在、超伝導線材もしくは金属製の検出コイルによって伝達された試料からの信号を受け取るためのHTS-SQUIDグラジオメータを開発している。今回はこのチップの作製について報告する。これまでの研究では超伝導交差配線の部分における超伝導性の劣化が問題となっていた。今回は、超伝導交差配線の部分をできるだけ少なくした新しいレイアウト設計を行い、チップを作製した。超伝導エレクトロニクスの研究開発の実用例として、現在開発中の高温超電導SQUIDを用いた地下資源探査装置について紹介し、その磁力計の諸特性について報告する。従来のものと比較し、高スルーレート、広ダイナミックレンジ、携行性の改善などについてその手法と効果について報告する。我々は、環境雑音を低減しつつ、地中深部の信号を計測するために大型平面型グラジオメータの開発を進めている。今回、バランス調整機構を有するベースラインb=350mmの大型グラジオメータを試作したので報告する。(oral)要旨BaFe2As2はFeサイトのCo置換やAsサイトのP置換によって、超電導性が発現する。今回は磁束クリープ特性を詳細に調べ、ピーク効果との関わりについて検討を行ったので、その結果について報告する。うちで異方性が小さな122型で、中でも比較的Tcが高いBaFe2(As,P)2超伝導体について、磁束ピン止め中心導入の研究を行うために、その前段階として多様な欠陥構造導入が期待できる非平衡プロセスであるパルスレーザ蒸着法(PLD法)による高品質薄膜の作製を試みた。実現に関し、大学の研究室および超電導工学研究所での体験談を中心に紹介する。微小なAl/AlOx/Al積層型ジョセフソン接合を作製するためのプロセスを検討した。微小接合は電子線描画法とCl系反応性イオンエッチング法を用いて形成した。接合上部の超伝導コンタクトはCMP研摩により露出させて形成した。(invite)要旨ISTECの薄膜積層技術を用い従来に比べ磁場感度と磁場耐性に優れた積層型SQUIDを開発してきた。表面滞磁した試験体の欠陥診断が可能な新型非破壊システムの開発を行った。新型非破壊検査システムは測定対象の表明滞磁が10mT以上であっても適正に動作することを確認した。産総研と共同で進めているAl量子ビット作製プロセス開発における微小ジョセフソン接合開発の進捗状況をFIRST量子情報処理プロジェクトの全体会議で報告する。現在開発を行っている各種のRE系線材の曲げひずみ特性をGoldcker方式により評価した。超電導層が引っ張り方向になる曲げではいずれの線材も直径20mm前後でIcの維持率が95%となった。曲げた後に直線状に戻した場合にIcが復帰するかどうかの不可逆点の評価を行った。行い、置換サイトによる影響の違いについて検討を行なった。線材研究開発部タイトル/発表形態TFA-MOD法によるBZOピン導入YGdBCO磁場中高Ic化線材の開発(2)(oral)要旨TFA-MOD線材の磁場中高Ic化の検討としてYGdBCO混晶系材料にBZOを導入を行っている。今回の発表では磁場中特性の向上のための本焼プロファイルの最適化を行った。結果から本焼成プロセスの昇温過程で中間熱処理を行うことによって77K,3TのIcが大幅に向上することがわかった。おいては、実用線材として期待できる各種の製造プロセスでRE123系線材の開発を行っている。製造プロセスによって予歪量などが異なり、使用上重要な曲げひずみ特性が変化すると考えられる。今回は、MO-CVD法による線材や、Jc向上を目指して基板の厚さを変えた線材における曲げひずみ特性を報告する。切断加工で導入された欠陥および線材に内在する欠陥が線材の剥離に及ぼす影響およびその抑制方法に関して報告する。Reel大型電気炉を用いて行い、開発当時と比較すると、結晶成長速度を制御することにより、製造高速化に成功した。中間熱処理を施すことにより、高特性の長尺線材を作製することにも成功した。(oral)要旨PLD-GdBCO線材の磁場中のIc特性向上として、人工ピン添加GdBCO線材の開発が行われており、その一つとしてBZOがある。超伝導エレクトロニクス応用開発の2つの大きな流れとなっているNbを用いた低温超伝導デバイスと銅酸化物系の高温超伝導デバイスに対し、ジョセフソン接合の作製技術と応用開発の進展について、歴史的背景も少し含めながら最近の進展を中心に述べる。大規模SFQ回路の開発を目的として、臨界電流密度10kA/cm2のNb多層アドバンスプロセス(ADP)を開発し、そのプロセスの信頼性向上に向けた研究について報告する。プロセス開発成果について、TFA-MOD法、PLD法の2つのプロセスによる成膜方法と、その特徴、特筆すべき成果など(世界でも類をみない、膜厚に対する特性向上の直進性:PLD、Zr塩を用いた厚膜での大幅な特性向上:MOD)をまとめて紹介する。(invite)要旨Ba(Fe,Co)2As2およびBaFe2(As,P)2単結晶の臨界電流特性の評価を行った結果を中心の紹介し、ピン止め機構の違いなどを考察する。高温SFQ集積回路用に開発した薄膜積層およびランプエッジ接合技術を利用し、従来の単層の高温SQUIDに比べ高性能の積層型SQUIDを開発した。超伝導エレクトロニクスの研究開発の実用例として、現在開発中の高温SQUIDを用いた地下資源探査装置の諸特性について報告する。改善などについて報告する。(poster)要旨ISTECと産総研が共同で運営している低温超電導デバイスラインの紹介を行う。プロセス評価用チップや1チップに約70,000接合を集積したシフトレジスタチップを用いて信頼性向上のための研究、量子ビットや低電力SFQ回路向けに微小接合の開発、新しい応用として二つの電流を非常に高い精度で比較できるICCCの開発も行っている。ついて報告するとともに、今後の低酸素・省エネ社会に向けての展望を語る。(oral)要旨Ba(Fe,Co)2As2およびBaFe2(As,P)2単結晶の臨界電流特性の評価を行った。その結果、Coドープ試料については、REBCO系と同様のピーク効果がみられており、また、要素的ピン力スケーリングを行なったところ、非常に良くスケーリングされることがわかった。Asドープ試料においては、JcはBに対してpower-lawで減衰することがわかった。これらの特性の違いおよび、フラックスクリープ特性にもとづき、ピン止め点の違いについて議論する。(poster)要旨HTS-SQUIDグラジオメータの77Kにおける磁場中ノイズ特性を測定した。ランプエッジ接合を用いた直結型グラジオメータを作製した。静磁場を印加し、ノイズ測定を行った。184μTまで磁場を印加してもノイズの上昇は認められなかった。(oral)要旨Nb-SFQ-LSIプロセス開発の一環として、集積されている接合(JJ)の個数を変えたシフトレジスタをテスト回路として評価している。従来から測定してきた評価パラメータである動作マージン(バイアス電流値の上下限)に加えて、回路が入力と無関係に連続パルスを発生させる状態、いわゆる発振動作に必要なバイアス電流値を同時に測定し、両者の相関を検討した結果を報告する。(poster)要旨ACロスを低減するため、5mm幅10分割線材の開発が急務である。0.5mm幅のグラジオメータアレーを作製するためにグラジオメータの構造を変更した。10個のグラジオメータは全て動作し、77KでのΔVの平均は22.6μV、標準偏差は19%で、線材評価可能な微細グラジオメータ列の作製に成功した。改良型のレーザスクライビング法によるマルチフィラメント化加工の進捗について報告する。おいて、各種のRE123系線材の曲げひずみ特性をGoldacker方式により評価した。超電導層が引っ張り方向になる曲げではいずれの線材も直径20mm前後でIcの維持率が95%となった。曲げた後に直線状に戻した場合にIcが復帰するかどうかの不可逆点の評価を行った。(poster)要旨RE系線材の剥離強度および破壊靭性を評価するとともに、テープスター、MO観察およびEPMAなどで欠陥の評価を行うことで、欠陥が剥離の起点になっており、そのサイズが強度値に強く影響することを報告する。剥離の抑制指針に関して議論を行う。向けて、以下の検討を行った。(1)低融点金属をテープ線材とSQUID素子の接続部分に使用することで接触抵抗を低減する、(2)入力コイルの巻き数を増加させ、入力コイルとSQUID間の結合を改善する、(3)検出コイルの巻き数の最適化、(4)テープ線材の小片を使用したバランス調整機構の追加。mm2基板上に作製)に伝えて地中からの微弱な磁気信号を検知する磁場偏差計を作製した。チップ基板上にはランプエッジ接合を用いたグラジオメータと、それに磁気信号を伝える入力コイルを配置している。チップ内には乗り越え、交差、多層構造の超電導配線が含まれる。今回はこのチップの作製について報告する。Reel大型電気炉を用いて行い、開発当時と比較すると、結晶成長速度を制御することにより、製造高速化に成功した。中間熱処理を施すことにより、高特性の長尺線材を作製することにも成功した。(invite)要旨PLD-GdBCO線材の磁場中のIc特性向上として、人工ピン添加GdBCO線材の開発が行われており、その一つとしてBZOがある。そのIcBθ特性等について報告する。(poster)要旨MOD-YBCO超電導線材を5mm幅×5分割に分割加工を行った時にポアが原因とみられる剥離が発生したため、ポアを減少させるために本焼前に中間熱処を行い、その影響を調査した。中間熱処理を実施することにより、ポアが減少して超電導層が高密度化されることを確認した。中間熱処理工程を加えた新工程でMOD-YBCO超電導線材を作成し、5mm幅×5分割の分割加工を行ったところ剥離無に分割加工することができた。分割後、コイル形状に巻き線して通電した際に各フィラメントに流れる電流を測定した結果、各フィラメントに流れる電流はほぼ均一であり、この結果からこの線材の交流損失が1/5(1/分割数)になっている事が確認できた。(oral)要旨TFA-MOD法を用いた線材の磁場中特性向上に関する報告。YGdBCO原料にZrを添加し焼成によりBZOのナノパーティクルを導入することによる磁場特性向上を検討している。本焼時に中間熱処理導入により磁場中特性の向上が見られ20mMOL-ZrO添加した原料を用いて作製した1.9μm厚のYGdBCO膜で33.1A(77K,3T)が得られた。(invute)要旨REBCO超電導材は多くの機器へ応用できる高い可能性があるが、高性能な超電導線材作製は容易ではない。ついて総括し、市場化へ向けた今後の展望について述べる。破壊検査の利用範囲の拡大のためには表面が磁化した導体や、鉄等の強磁性導体を診断出来ると言うことが必要である今回、表面滞磁した試験体を対象にして測定が可能な新型非破壊検査の開発を行った。大規模SFQ回路の開発を目的として、臨界電流密度10kA/cm2のNb多層アドバンスプロセス(ADP)を開発し、そのプロセスの信頼性向上に向けた研究を行っている。これまで、接合、抵抗、コンタクトなどの各種素子特性や欠陥評価をするためのプロセス評価チップと、実際のSFQ回路で欠陥評価をするためのシフトレジスタチップの測定評価の両面から、プロセスの評価を行い信頼性向上に努めてきた。今回は、この二つの測定結果の相関と共にシフトレジスタの測定結果の詳細を報告する。超電導発見100周年を記念しての基調講演。1970年初頭から現在に至るデジタルエレクトロニクスの技術変遷について述べるとともに、最近進展の著しいTESなどのセンサとデジタル回路の融合が今後の超電導エレクトロニクスにとって不可欠であることを述べる。(oral)要旨Y系線材のマルチフィラメント化技術の進展について,これまでのレーザースクライビング技術に洗浄工程を追加し,その効果によって300m3分割加工に成功したことを報告する。平成20年度よりスタートしたNEDOのイットリウム系超電導機器開発プロジェクにおけるトY系線材を用いた電力機器の研究開発のうち、66kV-5kA大電流ケーブル開発および275kV-3kA高電圧ケーブル開発の計画概要と研究開発の進捗状況について紹介する。プロセスを適用し、検出コイルの外付けに適した構造のSQUID素子を開発した。開発した素子はマルチターンHTS入力コイルとSQUIDグラジオメータをフリップチップで結合させた構造になっている。(poster)要旨CMP平坦化を用いて上部コンタクトを形成した、サブミクロン寸法の微小積層型ジョセフソン接合を作製するプロセスの確立を目指している。円形接合へのコンタクト形成に成功したプロセスを中心に報告する。接合はNb/AlOx-Al/NbおよびAl/AlOx/Alの両者について検討した。Converter)の開発を行っている。本報告ではNb接合の臨界電流密度を従来の2.5kA/cm2に増加するとともに高周波性能を高めるための回路設計を行った。コンパレーターに関しては、臨界電流密度を10kA/cm2に高めることによりサンプリング周波数50GHzの動作にも成功し、入力トランスの小型化等により高周波性能の改善を行った。エラー補正回路を含む5ビットのADCの動作も確認したのでこれらの結果を報告する。(poster)要旨TFA-MOD法を用いた低コスト線材の開発において、熱処理条件を適切なものにする事により、微細なBZOナノ粒子の分散、サイズの制御が可能となり、それに伴い磁場中特性の顕著な向上効果が発揮されることを見出した。短尺レベルでは40A/cm-w@77k,3Tを超える高い特性が得られており、BZOナノ粒子を含むREBCOの結晶成長挙動と磁場特性との関連について考察を加え、発表する。(poster)要旨PLD-REBCO線材の磁場中のIc特性向上として、人工ピン添加REBCO線材の開発が行われており、その一つとしてBZOがある。大規模SFQ回路の開発を目的として、接合の臨界電流密度が10kA/cm2で、Nb-9層以上のアドバンストプロセスの開発を行っており、そのプロセス評価を目的としてシフトレジスタを試作し、測定評価を行っている。幾つかのプロセスの改善を行った結果、シフトレジスタの動作イールドの向上を図ることができ、今回初めてチップ当り7万接合程度のSFQ回路の正常動作を確認した。Converter)の開発を行っている。今回コンパレータ―の入力トランスを小型化し、一次側のラインのインピーダンス整合も考慮することにより、4ビット相当での最高入力周波数を従来の7GHzから15GHzに向上することに成功した。5ビットのADCを設計・評価し、その動作確認もしたのでこれらの結果について報告する。検出コイルとマルチターン入力コイルを有する集積型SQUID素子の作製を行っているが、製造歩留まりが低いという問題がある。マルチターン入力コイルを直列に接続しても、SQUIDの感度が低下しない構造のアイデアを拡張し、今回は集積型SQUIDと直結型SQUIDなど素子構造や素子パラメータが異なるSQUIDを同じ検出コイルに作製し、作製後に素子構造やパラメータを選択できるようにした。超高感度の磁場センサであるSQUIDは、敏感であるが故にそれ自体外乱に弱いという欠点がある。我々は現在、超伝導線材もしくは金属製の検出コイルによって伝達された試料からの信号を受け取るためのHTS-SQUIDグラジオメータを開発している。今回はこのチップの作製について報告する。作製したグラジオメータの磁場中での安定性について検討した。今回作製したグラジオメータはゼロ磁場中では約5μΦ0/√Hz(@200Hz)の磁束雑音を示した。その後静磁場を印加し、段階的に強めていったところ、184μTまで雑音の増加は見られず、地磁気(約50μT)の3倍以上の磁場中においても安定した動作が確認できた。(oral)要旨Nb-SFQ-LSIプロセス開発の一環として、集積されている接合(JJ)の個数を変えたシフトレジスタをテスト回路として評価している。従来から測定してきた評価パラメータである動作マージン(バイアス電流値の上下限)に加えて、回路が入力と無関係に連続パルスを発生させる状態、いわゆる発振動作に必要なバイアス電流値を同時に測定し、両者の相関を検討した結果を報告する。クリープ特性評価をおこない、両者の違いについて議論を行なう。(oral)要旨CMP平坦化を用いて上部コンタクトを形成した、サブミクロン寸法のNb/AlOx/Nb接合を作製するプロセスを検討している。micronの円形接合を作製して評価した。(oral)要旨Y系線材のマルチフィラメント化技術の進展について,ビーム形状が楕円形のレーザを用いることによりこれまでの溝よりも均質な細線加工が可能になり,加工速度も向上したことを報告する。従来の5分割から10分割に進化しようとしている。これに伴い、非破壊検査用の10チャンネルSQUIDアレーを作製し評価した。0.5mm幅の10個のグラジオメータは全て動作し、最大および最少電圧振幅ΔVはそれぞれ30μVと16μVで、平均と標準偏差は23.6μVと19%であった。非破壊検査を想定し、実機に近い構造(平行導体)の試験体を作製し非破壊検査を行った。SQUIDセンサーはランプエッジ接合技術を用いて作製された。グラジオメータのベースライン長は8.5mmでこれまで深部探査に用いた計測システムを利用した。今回、励磁コイル形状の変更を行うことでより細線化された構造でも内部欠陥探査が可能となる見通しを得た。(invite)要旨2011年は超電導発見100年及び高温超電導体の発見から25年の節目の年にあたる。プロジェクトについて説明し、今後の低酸素、省エネ社会実現に向けての展望を語る。超伝導SFQ回路の低消費電力性を論じる。SFQ回路は信号の大きさがmVと半導体回路と比べて約3桁小さいこと、および半導体回路で大きな問題となっている配線による電力消費が無視できることから究極の低消費電力デバイスである。ジョセフソン接合とSQUID作製に関する実験結果を紹介する。(oral)要旨RE123系線材は製造プロセスによって予歪量などが異なり、使用上重要な曲げひずみ特性が変化すると考えられる。必要であり、そのためには伝導冷却等により30k~50kの低温に冷却して使用することが想定される。今回、Cuメッキした長尺のRE123線材を作製し、コイル化および冷凍機冷却による励磁試験を行ったので、その結果を報告する。要旨Y系線材のマルチフィラメント化技術の進展について,これまでのレーザースクライビング技術に洗浄工程を追加し,その効果によって歩留りが向上し,282m長の加工に成功したことを報告する。(poster)要旨インプルームPLD法で作製した線材のBSO添加効果について、低温や高磁場の特性変化と成膜条件の関係について、調べた。その結果成膜時の線速が遅い程、c軸に平行に磁場を印加した時のJc値及び不可逆温度が高くなることが明らかとなった。(oral)要旨BaFe2As2系のピーク効果に対する置換サイトの影響を調べるために、FeサイトをCoで置換した場合とAsサイトをPで置換した場合の二種類の単結晶を育成し、その臨界電流特性評価を行った。低温デバイス開発室タイトル/発表形態CMP平坦化を用いた微小ジョセフソン接合の作製プロセス要旨CMP平坦化を用いて上部コンタクトを形成した、サブミクロン寸法のNb/AlOx/Nb接合を作製するプロセスの確立を目指している。micronの円形接合へのコンタクト形成に成功したプロセスを中心に報告する。要旨Y系線材のマルチフィラメント化技術の進展について,これまでのレーザースクライビング技術に洗浄工程を追加し,その効果によって300m3分割加工に成功したことを報告する。評価し、微細構造とピン止め特性に対する作製条件の影響等について検討した。非破壊検査を想定し、実機に近い構造(平行導体)の試験体を作製し非破壊検査を行った。SQUIDセンサーはランプエッジ接合技術を用いて作製された。グラジオメータのベースライン長は8.5mmでこれまで深部探査に用いた計測システムを利用した。剥離の原因がハステロイ基板表面の汚染にある可能性がわかってきた。そこで、ハステロイ基板の表面の洗浄を徹底することで、汚濁を97%減少させた。その上に作製したチュ伝導線材には剥離欠陥は全長にわたり確認されず、基板表面処理が剥離欠陥の改善に効果的であることが確認された。mm2基板上に作製)に伝えて地中からの微弱な磁気信号を検知する磁場偏差計を作製した。マグネトメータを作製し、ジョセフソン接合特性と雑音特性との相関を調べた。Ic、Rn、IcRn積、ΔVと磁場雑音(@1kHz)の測定結果を比較したところ、ΔVと磁場雑音の間に比較的明瞭な相関が見られた。ΔVが大きいほど磁場雑音(@1kHz)が小さくなる傾向があった。検出コイルとマルチターン入力コイルを有する集積型SQUID素子の作製を行っているが、製造歩留まりが低いという問題がある。本研究では、マルチターン入力コイルを直列に接続しても、SQUIDの感度が低下しない構造を考案したので報告する。(oral)要旨BaFe2As2系のピーク効果に対する置換サイトの影響を調べるために、FeサイトをCoで置換した場合とAsサイトをPで置換した場合の二種類の単結晶を育成し、その臨界電流特性評価を行った。kA高電圧ケーブル開発の計画概要と研究開発の進捗状況ついて紹介する。GdFeAs(O,F)の結晶成長条件の検討を行った。用いたアナログ/ディジタル変換回路の研究開発を行っている。kA/cm2に高めて回路設計と設計・評価を行った。非破壊検査を想定し、実機に近い構造(平行導体)の試験体を作製し非破壊検査を行った。SQUIDセンサーはランプエッジ接合技術を用いて作製された。