基于半导体-超导体光子场效应热晶体管的巨型热调制
介观与纳米尺度物理
2025-10-22 v2 超导电性
摘要
我们展示了在半导体-超导体混合结构中实现的热调制的突破性示范，结构中仅使用辐射加热机制。该架构由两个储罐组成，相隔约 1 mm，通过完全非电气连接的电路相互关联，将来自热储罐的黑体辐射传递给冷储罐。该设备利用超导 Josephson 场效应晶体管实现磁场无关的可调热流控制。虽然先前的研究表明了通过静电调制热传输性质的潜力，但我们的框架在温度调制上达到了约 45 mK，显著超过先前 findings 一个数量级。此外，在 30 mK 的浴温下，系统实现了约 20 mK/V 的热 transimpedance。发展此类系统对推进量子芯片和辐射传感器中的热管理和热路由具有重大潜力，使其能够即使在热源遥远且非电气耦合的情况下，也能将热流精确地引导至指定结构。
引用
@article{arxiv.2510.17683,
title = {Giant thermal modulation via a semiconductor-superconductor photonic field-effect heat transistor},
author = {Sebastiano Battisti and Matteo Pioldi and Alessandro Paghi and Giorgio De Simoni and Alessandro Braggio and Giulio Senesi and Lucia Sorba and Francesco Giazotto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.17683},
year = {2025}
}
备注
24 pages, 8 figures