自旋电子学泊松辐射计中黑体辐射灵敏度的增强
光学
2026-04-07 v4 应用物理
摘要
高灵敏度长波红外（LWIR）探测对于观测弱热辐射至关重要。最近，泊松辐射计被提出作为一种用于无冷却红外探测的全新基础平台。与传统模拟探测器中信号和噪声由连续电流或电压决定不同，泊松辐射计的信号和噪声由泊松计数统计主导，与光源无关。在本工作中，我们通过集成自旋电子学和等离子体材料，展示了向低温级灵敏度迈进的无冷却红外探测进展。具体而言，自旋电子学泊松辐射计与优化用于宽带LWIR吸收的等离子体纳米天线阵列实验集成，以增强传感层的温升。等离子体吸收体在LWIR光谱范围内的吸收率超过60%，与室温黑体辐射的峰值匹配。我们证明这些器件能够在50 Hz帧率下实现35 mK的噪声等效温差（NEDT），展示了可与迄今为止报道的最灵敏无冷却LWIR探测器相媲美的室温性能。本工作为从高灵敏度LWIR探测和成像应用中移除笨重且昂贵的冷却需求开辟了途径，应用包括遥感、高速成像和工业监测。
引用
@article{arxiv.2512.12490,
title = {Enhanced Sensitivity to Blackbody Radiation in Spintronic Poisson Bolometers},
author = {Ziyi Yang and Sakshi Gupta and Jehan Shalabi and Daien He and Leif Bauer and Mohamed A. Mousa and Angshuman Deka and Zubin Jacob},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.12490},
year = {2026}
}