[发明专利]超导转变边缘热传感器

权利要求书

1.一种超导转变边缘热传感器，包括超导膜，所述超导膜限定用于在其上入射量子的有效区(SC)，其特征在于，所述超导膜由超导体制成，在所述超导体的临界温度T_c处所述超导体展示出低于10¹³cm^-2的电荷载流子密度和低于10³k_b的电子热容量，其中，所述超导体由彼此叠置的至少两层二维晶体形成。

2.根据权利要求1所述的超导转变边缘热传感器，其中，所述至少两层是两个石墨烯层，所述两个石墨烯层相对于彼此扭转1.1°±0.1°的角度，使得它们形成摩尔超晶格。

3.根据权利要求1所述的超导转变边缘热传感器，其中，所述至少两层是两个双层石墨烯，所述两个双层石墨烯相对于彼此扭转1.3°±0.1°的角度，使得它们形成摩尔超晶格，其中，每个双层中的石墨烯层相对于彼此以0.0°对准。

4.根据权利要求1所述的超导转变边缘热传感器，其中，所述至少两层是两个双层WSe₂，所述两个双层WSe₂相对于彼此扭转1°至4°范围内的角度，使得它们形成摩尔超晶格，其中每个双层内的WSe₂层相对于彼此以0.0°对准。

5.根据权利要求1所述的超导转变边缘热传感器，其中，所述至少两层是三个石墨烯层，所述三个石墨烯层相对于彼此以0°的扭转角度对准，其中所述石墨烯层的叠置顺序对应于ABC叠置顺序，形成三层石墨烯。

6.根据前述权利要求中任一项所述的超导转变边缘热传感器，其中，所述至少两层借助于密封材料被不透气和不透水地密封。

7.根据权利要求6所述的超导转变边缘热传感器，其中，所述至少两层被所述密封材料包封，其中，所述密封材料是不渗空气和不渗水的范德华材料。

8.根据引用权利要求5时的权利要求6所述的超导转变边缘热传感器，其中，所述至少两层被所述密封材料包封，其中，所述密封材料是不渗空气和不渗水的范德华材料，并且其中，所述不渗空气的范德华材料是六方氮化硼，形成异质结构，所述异质结构中嵌入有所述三层石墨烯并且由于晶格常数不匹配而产生摩尔超晶格。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的超导转变边缘热传感器，其中，经包封的至少两层在基板(Su)上被图案化以形成纳米结构。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的超导转变边缘热传感器，还包括至少两个电极(E1、E2)，所述至少两个电极被布置并且与所述超导膜的所述有效区(SC)的在纵向上彼此隔开的相应位置电接触，其中，所述至少两个电极(E1，E2)与控制单元可操作地连接，以对所述超导膜进行电流偏置或电压偏置和/或读出由转变引起的或修改的电信号，所述转变为所述有效区上入射所述量子时在所述有效区中发生的超导相和非超导相之间的转变。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的超导转变边缘热传感器，其中，所述超导膜的所述有效区(SC)被配置和布置成：在具有感兴趣的波长的电磁辐射中包括的量子入射时经受超导相和非超导相之间的转变。

12.根据权利要求10所述的超导转变边缘热传感器，其中，所述超导膜的所述有效区(SC)被配置和布置成：在具有感兴趣的波长的电磁辐射中包括的量子入射时经受超导相和非超导相之间的转变，并且其中：

-所述至少两个电极(E1、E2)被配置和成形以形成天线，用于允许或改善所述有效区(SC)与所述电磁辐射之间的电磁耦合；以及/或者

-至少所述有效区被嵌入在环形谐振器、法布里-珀罗腔、光子晶体腔或其他类型的光学腔中，用于与所述电磁辐射光耦合。