[發明專利]超導轉變邊緣熱傳感器

在審

• 申請號: 202011240055.1
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112781736A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 迪米特里·埃費托夫;保羅·塞弗特;盧曉波;若澤·杜蘭;彼得·斯捷潘諾夫
• 申請（專利權）人: 光子科學研究所基金會
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 王暉;吳莎

1.一種超導轉變邊緣熱傳感器，包括超導膜，所述超導膜限定用于在其上入射量子的有效區(SC)，其特征在于，所述超導膜由超導體制成，在所述超導體的臨界溫度T_c處所述超導體展示出低于10¹³cm^-2的電荷載流子密度和低于10³k_b的電子熱容量，其中，所述超導體由彼此疊置的至少兩層二維晶體形成。

2.根據權利要求1所述的超導轉變邊緣熱傳感器，其中，所述至少兩層是兩個石墨烯層，所述兩個石墨烯層相對于彼此扭轉1.1°±0.1°的角度，使得它們形成摩爾超晶格。

3.根據權利要求1所述的超導轉變邊緣熱傳感器，其中，所述至少兩層是兩個雙層石墨烯，所述兩個雙層石墨烯相對于彼此扭轉1.3°±0.1°的角度，使得它們形成摩爾超晶格，其中，每個雙層中的石墨烯層相對于彼此以0.0°對準。

4.根據權利要求1所述的超導轉變邊緣熱傳感器，其中，所述至少兩層是兩個雙層WSe₂，所述兩個雙層WSe₂相對于彼此扭轉1°至4°范圍內的角度，使得它們形成摩爾超晶格，其中每個雙層內的WSe₂層相對于彼此以0.0°對準。

5.根據權利要求1所述的超導轉變邊緣熱傳感器，其中，所述至少兩層是三個石墨烯層，所述三個石墨烯層相對于彼此以0°的扭轉角度對準，其中所述石墨烯層的疊置順序對應于ABC疊置順序，形成三層石墨烯。

6.根據前述權利要求中任一項所述的超導轉變邊緣熱傳感器，其中，所述至少兩層借助于密封材料被不透氣和不透水地密封。

7.根據權利要求6所述的超導轉變邊緣熱傳感器，其中，所述至少兩層被所述密封材料包封，其中，所述密封材料是不滲空氣和不滲水的范德華材料。

8.根據引用權利要求5時的權利要求6所述的超導轉變邊緣熱傳感器，其中，所述至少兩層被所述密封材料包封，其中，所述密封材料是不滲空氣和不滲水的范德華材料，并且其中，所述不滲空氣的范德華材料是六方氮化硼，形成異質結構，所述異質結構中嵌入有所述三層石墨烯并且由于晶格常數不匹配而產生摩爾超晶格。

9.根據權利要求1至5中任一項所述的超導轉變邊緣熱傳感器，其中，經包封的至少兩層在基板(Su)上被圖案化以形成納米結構。

10.根據權利要求1至5中任一項所述的超導轉變邊緣熱傳感器，還包括至少兩個電極(E1、E2)，所述至少兩個電極被布置并且與所述超導膜的所述有效區(SC)的在縱向上彼此隔開的相應位置電接觸，其中，所述至少兩個電極(E1，E2)與控制單元可操作地連接，以對所述超導膜進行電流偏置或電壓偏置和/或讀出由轉變引起的或修改的電信號，所述轉變為所述有效區上入射所述量子時在所述有效區中發生的超導相和非超導相之間的轉變。

11.根據權利要求1至5中任一項所述的超導轉變邊緣熱傳感器，其中，所述超導膜的所述有效區(SC)被配置和布置成：在具有感興趣的波長的電磁輻射中包括的量子入射時經受超導相和非超導相之間的轉變。

12.根據權利要求10所述的超導轉變邊緣熱傳感器，其中，所述超導膜的所述有效區(SC)被配置和布置成：在具有感興趣的波長的電磁輻射中包括的量子入射時經受超導相和非超導相之間的轉變，并且其中：

-所述至少兩個電極(E1、E2)被配置和成形以形成天線，用于允許或改善所述有效區(SC)與所述電磁輻射之間的電磁耦合；以及/或者

-至少所述有效區被嵌入在環形諧振器、法布里-珀羅腔、光子晶體腔或其他類型的光學腔中，用于與所述電磁輻射光耦合。