한국자기학회지 (Journal of the Korean Magnetics Society)

  • 제2권3호
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  • Pages.277-281
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  • 1992
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  • 1598-5385(pISSN)
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  • 2233-6648(eISSN)
한국자기학회 (The Korean Magnetics Society)
권호 표지

집적화된 Nb DC SQUID 소자의 제작 및 특성

Fabrication and Characteristics of Integrated Nb DC SQUID

  • 이용호 (한국표준과학연구원 초전도연구실) ;
  • 권혁찬 (한국표준과학연구원 초전도연구실) ;
  • 김진목 (한국표준과학연구원 초전도연구실) ;
  • 박종철 (한국표준과학연구원 초전도연구실)
  • Lee, Yong-Ho (Superconductivity Laboratory Korea Research Institute of Standards and Science) ;
  • Gwon, Hyeok-Chan (Superconductivity Laboratory Korea Research Institute of Standards and Science) ;
  • Kim, Jin-Mok (Superconductivity Laboratory Korea Research Institute of Standards and Science) ;
  • Park, Jong-Cheol (Superconductivity Laboratory Korea Research Institute of Standards and Science)
  • 발행 : 1992.11.01
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초록

입력코일과 변조코일이 박막 형태로 집적화된 planar DC SQUID를 제작하고 그 특성을 조사하였다. SQUID loop은 균일한 외부자장의 영향을 받지 않도록 두개의 ring이 '8'자형으로 직렬로 연결된 구조를 하고 있으며, 조셉슨 접합으로는 Pd shunt 저항을 가지는 Nb/Al-oxide/Nb 턴넬 접합을 이용하였다. 소자는 포토리소그라피 기술과 RF 마그네트론 스퍼터링 및 양극산화 방법으로 제작하였으며, 제작된 SQUID는 4.2 K에서 기본적인 특성을 측정한 결과 standard readout 시스템에 적합한 매끄러운 특성을 보였으며 전압 잡음은 측정할 수 없을 정도로 작아 white noise는 최대 $10^{-4}\;{\phi}_o/\;\sqrt{H_z}$ 이하로 나타났다. 현재 matching 코일을 사용하여 잡음 특성을 측정중에 있으며 앞으로 SQUID parameter를 최적화할 경우 매우 고감도의 자기센서로 활용될 수 있을것으로 기대된다.

We have designed, fabricated and tested an integrated planar DC SQUID which incorporates input coil and mofulation coil in thin film structure. The SQUID uses Nb /Al-oxide /Nb Josephson junctions and Pd shunt resistors, and the SQUID loop incorporates two rings connected in series forming figure '8' structure and has the advantage of a negligibly small circulating current for the spatially homogeneous noise fields. The devices were fabricated using photolithographic technique, RF magnetron sputtering, anodic oxidation for insulation and lift-off process. The preliminary test of the fabricated SQUID at 4.2 K showed that the flux-voltage characteristics were smooth enough to adopt standard readout system, and the voltage noise was too small to be measured by direct method and so the white noise was thought to be less than $10^{-4}\;{\phi}_o/\;\sqrt{H_z}$.

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