SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:research.chalmers.se:5a8c9e00-0590-4a90-b7c5-44c78ec451ab"
 

Sökning: id:"swepub:oai:research.chalmers.se:5a8c9e00-0590-4a90-b7c5-44c78ec451ab" > Towards quantum-lim...

Towards quantum-limited coherent detection of terahertz waves in charge-neutral graphene

Lara Avila, Samuel, 1983 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,National Physical Laboratory (NPL),Chalmers Univ Technol, Sweden; Natl Phys Lab, England
Danilov, Andrey, 1961 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,Chalmers Univ Technol, Sweden
Golubev, Dmitry (författare)
Aalto-Yliopisto,Aalto University,Aalto Univ, Finland
visa fler...
He, Hans, 1989 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,Chalmers University of Technology, Sweden,Chalmers Univ Technol, Sweden
Kim, Kyung Ho, 1984 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Yakimova, Rositsa (författare)
Linköpings universitet,Halvledarmaterial,Tekniska fakulteten
Lombardi, Floriana, 1967 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,Chalmers Univ Technol, Sweden
Bauch, Thilo, 1972 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,Chalmers Univ Technol, Sweden
Cherednichenko, Serguei, 1970 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,Chalmers Univ Technol, Sweden
Kubatkin, Sergey, 1959 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,Chalmers Univ Technol, Sweden
visa färre...
 (creator_code:org_t)
2019-08-05
2019
Engelska.
Ingår i: Nature Astronomy. - : Springer Science and Business Media LLC. - 2397-3366. ; 3:11, s. 983-988
  • Tidskriftsartikel (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Spectacular advances in heterodyne astronomy1,2 have been largely due to breakthroughs in detector technology3. To exploit the full capacity of future terahertz (∼300 GHz–5 THz) telescope space missions4, new concepts of terahertz coherent receivers are needed, providing larger bandwidths and imaging capabilities with multipixel focal plane heterodyne arrays5. Here we show that graphene uniformly doped to the Dirac point, with material resistance dominated by quantum localization and thermal relaxation governed by electron diffusion, enables highly sensitive and wideband coherent detection of signals from 90 to 700 GHz and, prospectively, across the entire terahertz range. We measure on proof-of-concept graphene bolometric mixers an electron diffusion-limited gain bandwidth of 8 GHz (corresponding to a Doppler shift of 480 km s−1 at 5 THz) and intrinsic mixer noise temperature of 475 K (which would be equivalent to ~2 hν/kB at ν = 5 THz), limited by the residual thermal background in our setup. An optimized device will result in a mixer noise temperature as low as 36 K, with the gain bandwidth exceeding 20 GHz, and a local oscillator power of <100 pW. In conjunction with the emerging quantum-limited amplifiers at the intermediate frequency6,7, our approach promises quantum-limited sensing in the terahertz domain, potentially surpassing superconducting technologies, particularly for large heterodyne arrays

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Fysik -- Acceleratorfysik och instrumentering (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Physical Sciences -- Accelerator Physics and Instrumentation (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Materialteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Materials Engineering (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Fysik -- Annan fysik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Physical Sciences -- Other Physics Topics (hsv//eng)

Nyckelord

hot electron bolometer
terahertz
graphene
HEB
mixer

Publikations- och innehållstyp

art (ämneskategori)
vet (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy