生体磁気計測用多チャンネル型DCーSQUID磁束検出システムの研究

生物磁测量多通道DC-SQUID磁通量检测系统研究

• 批准号: 03650341
• 负责人: 濱崎 勝義
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 1992
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03650341/
• 关键词: 生体磁気; SQUID磁束計; ナノブリッジ型素子; ジョセフソン素子; 電界蒸発法; 生体磁元計測

ジョセフソン素子を用いたDCーSQUID磁束計は、10^<-14>テスラ程度の極めて弱い磁束密度を検出しうる感度を持つため、脳の活動に伴う脳磁界を検出することができる。脳磁界の測定と解析は、生体磁気研究者にとって最も興味ある研究対象であり、SQUID磁束計を用いて実験室レベルでの測定がなされている。しかし、医師や生体磁気研究者にとって手軽に操作でき、再現性よく信頼しうるデータを得るのに十分なDCーSQUID磁束計システムは、わが国にはない。本研究では、制御された電界蒸発法という全く新しいサブミクロン面積をもつナノブリッジ型DCーSQUIDの作製法の開発を中心に、これを用いた微弱な生体磁気計測用の1チップ集積化多チャンネル型DCーSQUID磁束検出システムを開発することを目的としたものである。本作製法を用いて試作したDCーSQUIDは、これまでのナノブリッジ型SQUIDの研究に大きな進展をもたらしうる程に優れた特性を示すことがわかり、米国物理学会誌(Appl.Phys.Lett.,62(1992))に論文発表した。また、これらは優れた低ノイズ性を示すことも見いだしている。本年度の研究では、電界蒸発法によるのナノブリッジ型ジョセフソン接合を用いた集積化多チャンネルDCーSQUIDチップの試作を中心に行う予定であったがマスク(1セット〜70万円)が調達できず、行えなかった。しかし、平成3〜4年度の研究において得られた、サブミクロン面積(〜0.2μm^2)のジョセフソン接合の作製法で、得られたDCーSQUIDの特性は従来にない優れたものであることを見い出した。生体磁気計測は行えなかったが、試作したDCーSQUIDは極めて低ノイズであり、磁束計としてポテンシャルの高いものであることがわかった。今後の研究の進展が望まれる。

DC SQUID magnetic beam meter is used to detect the magnetic field intensity of the magnetic beam<-14>. Magnetic field measurements, analytical and biological magnetic field measurements are of great interest to researchers and SQUID beam meters. For physicians and bio-magnetic researchers, it is necessary to operate, reproduce, and obtain data from DC SQUID magnetic beam systems. In this study, we developed a new method for manufacturing DC SQUID by electric field evaporation, and developed a new method for manufacturing DC SQUID by using an integrated multiple-layer DC SQUID magnetic beam for weak biological magnetic measurement. This method is used to test DC SQUID, and the research progress of DC SQUID is shown in the Journal of American Physical Society (Appl. Phys. Lett., 62(1992)). The best way to do this is to show off your skills. This year's research on the electric field evaporation method is based on the application of integrated multi-layer DC SQUID to the test center. In the research of Heisei 3 ~ 4 years, the method of making the joint of DC SQUID was obtained, and the characteristics of DC SQUID were obtained. The magnetic field meter is very low, and the magnetic field meter is very high. Future research progress is expected.

项目成果

入江 晃亘,濱崎 勝義,山下 努,松井 利明,小宮山 玲児: "Highーgein dc SQUID Magneto meters with NbN nanobridges" IEEE TRANS.MAG.MAGー27. 2967-2970 (1991)

Akiyoshi Irie、Katsuyoshi Hamasaki、Tsutomu Yamashita、Toshiaki Matsui、Reiji Komiyama：“带有 NbN 纳米桥的高增益直流 SQUID 磁力计”IEEE TRANS.MAG.MAG-27 (1991)。

A.Irie.H.Abe.M.Hatle and K.Hamasaki: "Fabrication and Noise Properties of NbN Nanobridge dc Superconducting Quantum Interference Device (SQUIDs)" Jpn.J.Appl.Physics.Vol.30. 238-241 (1991)

A.Irie.H.Abe.M.Hatle 和 K.Hamasaki：“NbN 纳米桥直流超导量子干涉器件 (SQUID) 的制造和噪声特性”Jpn.J.Appl.Physics.Vol.30。

H.Abe.K.Hamasaki and Y.Ikeno: "Fabrication of thin film Nbー(fine Nb wires)ーNbN weak links for superconducting quantum interference device applcations" Appl.Phys.Lett.Vol.61. 1131-1133 (1992)

H.Abe.K.Hamasaki 和 Y.Ikeno：“用于超导量子干涉装置应用的薄膜 Nbー（细 Nb 线）ーNbN 薄弱环节的制造”Appl.Phys.Lett.Vol.61（1992 年） ）

入江 晃亘,阿部 浩也,マイケル・ハトル,濱崎 勝義: "Fabrication and Noize Properties of NbN Nanobridge dc Superconducting QUant um Interference Devices(SQUIDs)" Jpn.J.Appl.Physics. Vol.30. 238-241 (1991)

Akiyoshi Irie、Hiroya Abe、Michael Hattle、Katsuyoshi Hamasaki：“NbN 纳米桥直流超导量子干涉器件 (SQUID) 的制造和噪声特性”Jpn.J.Appl.Physics 第 238-241 卷。

A.Irie.K.Hamasaki.T.Yamashita.T.Matui and B.Komiyama: "HighーGain dc SQUID Magnetometers with NbN nanobridges" IEEE Trans.Magn.MAG-27. 2967-2970 (1991)

A.Irie.K.Hamasaki.T.Yamashita.T.Matui 和 B.Komiyama：“带有 NbN 纳米桥的高增益直流 SQUID 磁力计”IEEE Trans.Magn.MAG-27 (1991)。