A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Thermoelectric radiation detector based on a superconductor-ferromagnet junction : Calorimetric regime (2018)

Chakraborty, S., & Heikkilä, T. (2018). Thermoelectric radiation detector based on a superconductor-ferromagnet junction : Calorimetric regime. Journal of Applied Physics, 124(12), Article 123902. https://doi.org/10.1063/1.5037405

JYU-tekijät tai -toimittajat

Chakraborty, Subrata
Heikkilä, Tero

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Chakraborty, Subrata; Heikkilä, Tero

Lehti tai sarja: Journal of Applied Physics

ISSN: 0021-8979

eISSN: 1089-7550

Julkaisuvuosi: 2018

Volyymi: 124

Lehden numero: 12

Artikkelinumero: 123902

Kustantaja: AIP Publishing LLC

Julkaisumaa: Yhdysvallat (USA)

Julkaisun kieli: englanti

DOI: https://doi.org/10.1063/1.5037405

Julkaisun avoin saatavuus: Muulla tavalla avoin

Julkaisukanavan avoin saatavuus:

Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/59772

Verkko-osoite, jossa julkaisu vapaasti saatavilla: https://arxiv.org/abs/1804.08319

Tiivistelmä

We study the use of a thermoelectric junction as a thermal radiation detector in the calorimetric regime, where single radiation bursts can be separated in time domain. We focus especially on the case of a large thermoelectric figure of merit ZT affecting significantly, for example, the relevant thermal time scales. This work is motivated by the use of hybrid superconductor/ferromagnet systems in creating an unprecedentedly high low-temperature ZT even exceeding unity. Besides constructing a very general noise model which takes into account cross correlations between charge and heat noise, we show how the detector signal can be efficiently multiplexed by the use of resonant LC circuits giving a fingerprint to each pixel. We show that for realistic detectors operating at temperatures around 100 to 200 mK, the energy resolution can be as low as 1 meV. This allows for a broadband single-photon resolution at photon frequencies of the order of or below 1 THz.

YSO-asiasanat: lämpösäteily; ilmaisimet; suprajohteet; signaalinkäsittely; fononit

Vapaat asiasanat: radiation detectors; telecommunications engineering; inductors; superconducting films; thermodynamic measurements and instrumentation; quasiparticle; ferromagnetic materials

Tieteenalat: