超伝導量子干渉計と高温超伝導

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超伝導量子干渉計と高温超伝導の違い

超伝導量子干渉計 vs. 高温超伝導

SQUIDセンシング素子 超伝導量子干渉計 (superconducting quantum interference device, SQUID) とは、ジョセフソン接合を含む環状超伝導体に基く、極めて弱い磁場の検出に用いられる非常に感度の高い磁気センサの一種である。 SQUID は数日かけて平均しながら計測すれば、 もの弱い磁場も検出できるほどの感度を誇る。ノイズレベルは という低さである。比較に、典型的な冷蔵庫マグネットの作る磁場の強度を挙げると 0.01 テスラ 程度であり、また動物の体内で起こる反応により発せられる磁場は から 程度である。近年発明されたSERF原子磁気センサは、潜在的により高い感度を持っているうえ低温冷却が必要ないが、サイズ的にオーダーが一つほど大きく、かつほぼゼロ磁場下でしか作動できないという欠点がある但し、SQUIDは極低温で機能するために厳重な断熱が不可欠なため、 以上の断熱層を設ける必要があり、空間分解能が下がる。. 温超伝導（こうおんちょうでんどう、high-temperature superconductivity）とは、高い転移温度 で起こる超伝導である。.

ニオブ

ニオブ（niobium Niob ）は原子番号41の元素。元素記号は Nb。バナジウム族元素の1つ。.

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イットリウム系超伝導体

イットリウム系超伝導体（イットリウムけいちょうでんどうたい）とは、イットリウム(Y)を含む、90ケルビン(K)以上で超伝導転移を起こす化合物のことである。高温超伝導の中で銅酸化物高温超伝導に分類され、Y系高温超伝導体、Y系銅酸化物高温超伝導体とも書かれる。化学式はYBa2Cu3O7である。構成する元素の頭文字をとってYBCO（ワイビーシーオー）または、構成元素の物質量比（モル比）からY123（イットリウムいちにさん）とも呼ばれる。初めて発見された液体窒素の沸点(77 K)を超える転移温度をもつ超伝導体であり、この発見以後、超伝導の研究が盛んに行われるようになった。.

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超伝導

超伝導（ちょうでんどう、superconductivity）とは、特定の金属や化合物などの物質を非常に低い温度へ冷却したときに、電気抵抗が急激にゼロになる現象。「超電導」と表記されることもある。1911年、オランダの物理学者ヘイケ・カメルリング・オンネスにより発見された。この現象と同時に、マイスナー効果により外部からの磁力線が遮断されることから、電気抵抗の測定によらなくとも、超伝導状態が判別できる。この現象が現れるときの温度は超伝導転移温度と呼ばれ、この温度を室温程度に上昇させること（室温超伝導）は、現代物理学の重要な研究目標の一つ。.

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液体ヘリウム

容器の中の液体ヘリウム ヘリウムは、-269 ℃(約4 K)という極低温で液体として存在する。ヘリウムの安定な同位体には大多数を占めるヘリウム4と非常に希少なヘリウム3の2種類しかないが、沸点や臨界点は、同位体によって異なる。1気圧、沸点でのヘリウム4の密度は、約125 g/lである。 物性研究においても特に超伝導体や高磁場を発生する電磁石の冷却のために寒剤として多用される。このため規模の大きい大学や研究機関では、利便性の向上やコスト低減のために利用後の気化したヘリウムの回収配管とともに液化装置を所有していることが多い。.

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液体窒素

液体窒素（えきたいちっそ、liquid nitrogen）は、冷却された窒素の液体である。液化窒素とも呼ばれ液化空気の分留により工業的に大量に製造される。純粋な窒素が液相状態になったものである（液体の密度は三重点で0.807 g/mL）。.

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