The development of the 3D magnetic sensor using the nano-SQUID

使用纳米SQUID的3D磁传感器的开发

• 批准号: 21710143
• 负责人: MATSUMOTO Tetsuro
• 金额: $ 3万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21710143/
• 关键词: ナノSQUID; 弱結合; ジョセフソン接合; 磁気センサー; nano-SQUID; SQUID; 微細化; nanoSQUID

We develop a fabrication process of Nb based nano-SQUIDs that can be applied for three dimensional magnetic sensor. The SQUIDs were fabricated using Nb, Nb/W, Nb/Au films and patterned by a conventional lithography and a focused ion beam (FIB) process. The bilayer films were found to be effective to reduce the effects of the self-heating and to avoid the degradation due to the Ga ion diffusion during the FIB process. We succeeded in fabricating bilayer nano-SQUIDs having nonhysteretic I-V characteristics with Ic down to 30mA at 4.2K. Ic values could be easily tuned by changing the FIB pattern. Therefore, the present fabrication process has the flexibility to optimize the SQUID design for various measurement environments, such as for high magnetic field (～1T) and for low temperature (0.1K).

我们开发了一种基于铌的纳米 SQUID 的制造工艺，可应用于三维磁传感器。 SQUID 使用 Nb、Nb/W、Nb/Au 薄膜制造，并通过传统光刻和聚焦离子束 (FIB) 工艺进行图案化。研究发现双层薄膜可有效减少自热效应并避免 FIB 过程中由于 Ga 离子扩散而导致的降解。我们成功制造了具有非迟滞 I-V 特性的双层纳米 SQUID，在 4.2K 时 Ic 低至 30mA。通过改变 FIB 模式可以轻松调整 Ic 值。因此，目前的制造工艺可以灵活地优化SQUID设计以适应各种测量环境，例如高磁场（～1T）和低温（0.1K）。

项目成果

Nb nanoSQUIDのIc低減に向けてのアプローチ

降低 Nb nanoSQUID Ic 的方法

• 发表时间: 2010
• 作者: Ko Yamamoto;Yoshihiko Nakamura;藤田和生;松本哲郎
• 通讯作者: 松本哲郎

Fabrication of weak-link Nb-based nano-SQUIDs by FIB process

• DOI: 10.1016/j.physc.2011.05.170
• 发表时间: 2011-11
• 期刊: Physica C-superconductivity and Its Applications
• 影响因子: 1.7
• 作者: Tetsuro Matsumoto;H. Kashiwaya;H. Shibata;H. Takayanagi;S. Nomura;S. Kashiwaya

Weak-link Nb Based nanoSQUIDs fabricated by FIB process

FIB 工艺制备的弱连接 Nb 基 nanoSQUID

• 发表时间: 2010
• 作者: Y. Sugawara;L. Kou;Z. Ma;Y. Naitoh and Y. J. Li;高橋裕;Yamagishi H;松本哲郎
• 通讯作者: 松本哲郎

Nb薄膜を用いたnanoSQUIDの作製と特性評価

使用 Nb 薄膜的 nanoSQUID 的制造和表征

• 发表时间: 2009
• 作者: T.Hirose;T.Nagase;T.Kobayashi;R.Ueda;A.Otomo;H.Naito;松本哲朗
• 通讯作者: 松本哲朗