Microscopic theory of magnon-drag electron flow in ferromagnetic metals
施加在铁磁金属上的温度梯度不仅引起电子和磁振子的独立流动，而且由于它们的相互作用而引起拖曳电流。在本文中，我们提出了一个微观研究的电子流所引起的阻力，由于磁振子。分析基于$s$ - $d$模型，该模型描述了通过$s$ - $d$交换相互作用耦合的传导电子和磁振子。在电子子系统中引入磁性杂质作为自旋弛豫的来源。所获得的磁振子拖曳电子流与磁振子的熵和$α- β$（更准确地说，与$1 - β/α$）成比例，其中$α$是吉尔伯特阻尼常数，$β$是耗散自旋转移矩参数。这一结果与以前基于磁振子自旋动力的唯象结果几乎一致，并且由自旋转移和动量转移贡献组成，但前者稍有不同。用非平衡磁振子产生的非平衡自旋化学势解释了这一结果。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall
Interband magnon drag in ferrimagnetic insulators
我们提出了一种新的拖曳现象，带间磁振子拖曳，并报道了亚铁磁绝缘体中磁振子输运的相互作用效应和多带效应。本文利用Holstein-Primakoff方法的$1/S$展开式、线性响应理论和格林函数方法研究了亚铁磁绝缘体极小模型中相互作用磁振子的自旋Seebeck系数$S_{\textrm{m}}$、磁振子电导率$σ_{\textrm{m}}$和磁振子热导率$κ_{\textrm{m}}$。我们发现，带间磁振子阻力增强$σ_{\textrm{m}}$和减少$κ_{\textrm{m}}$，而它的总影响$S_{\textrm{m}}$是小的。这种阻力是由磁振子-磁振子相互作用引起的带间动量转移引起的。我们还表明，更高的能量带的磁振子有助于$S_{\textrm{m}}$，$σ_{\textrm{m}}$，和$κ_{\textrm{m}}$，即使温度小于两个频带之间的能量差。
2022-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Landau-Lifshitz theory of the magnon-drag thermopower
受到温度梯度作用的金属铁磁体表现出电流的磁振子拖曳。我们解决这个问题，通过求解随机Landau-Lifshitz方程来计算磁振子阻力热势。长波长的磁动力学导致两个贡献的电动势作用于电子：（1）绝热贝里相力与立体角由磁旋进和（2）耗散校正，这是植根于微观上的自旋退相散射。第一贡献导致净力将电子推向热侧，而第二贡献将电子拖向冷侧，即，在磁振子漂移的方向。两个力之间的比率与吉尔伯特阻尼系数$α$和参数化对电动势的耗散贡献的系数$β$之间的比率成比例。
2016-05-21 cond-mat.mes-hall
Electron drag in ferromagnetic structures separated by an insulating interface
我们考虑由绝缘界面隔开的两个铁磁层系统中的电子拖曳。它的来源预计是磁振子-电子相互作用。也就是说，我们假设外部电压被施加到“有源”层，刺激通过该层的电流。反过来，携带电流的电子被磁振子散射导致该层内的磁振子拖曳电流。两层中的磁振子之间的3-磁振子相互作用（具有非局域性质）导致“被动”层内的磁振子拖曳，相应地，通过磁振子-电子散射过程产生电子拖曳电流。我们估计的拖曳电流，并将其与声子诱导的。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnon Mediated Electric Current Drag Across a Ferromagnetic Insulator Layer
在半导体异质结中，库仑相互作用是电子不能穿透的绝缘体上两个二维电子气之间的电流拖曳的原因。对于由铁磁绝缘体（FI）层分隔的两个金属层，电流拖曳可以由FI的非平衡磁振子电流介导。我们确定的拖曳电流使用半经典玻尔兹曼方法与适当的边界条件的电子和磁振子在金属FI界面。
2012-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-thermoelectric current induced by phonon drag in low-dimensional junctions
本文研究了在外加直流磁场作用下低维结中热流的分裂。结是半导体C的窄的单原子层条（或纳米管）与金属条N（C/N结）之间的交叉。外部热源将非平衡（NE）声子、电子和空穴注入C中，然后它们沿C/N结的方向传播。大部分热量由NE声子携带，它们沿着C拖曳额外的电子和空穴激发。在C/N结附近，洛伦兹力将电荷载流子从C拉到N，从而沿着N感应出大量的横向磁热电电流（MTEC）。
2013-10-04 cond-mat.mes-hall
Nonlocal Drag Thermoelectricity Generated by Ferroelectric Heterostructures
本文预测铁电体与金属膜异质结构中存在非局域ferron拖曳热电效应，导体电流通过长程电荷-偶极相互作用在铁电体中产生热流，该非局域Peltier与Seebeck效应可由电栅极控制，并在范德华铁电薄膜与石墨烯体系中表现显著。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall
Magnon drag in a metal-insulating antiferromagnet bilayer
我们研究了由反铁磁绝缘体和正常金属组成的双层结构。在正常金属中驱动电子电流，其方向平行于材料之间的界面。由于反铁磁体中的局域自旋与正常金属中的巡游电子之间的界面交换耦合，反铁磁体中可以感应出磁振子电流。使用一个未补偿的反铁磁界面，创建一个不对称的界面耦合到两个简并的磁振子模式，我们发现，它是可能产生的磁振子自旋电流。磁振子自旋电流可以通过提高温度或自旋分裂磁振子模来增强。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Magnon-drag thermopile
自旋电子学中的热电效应作为纳米结构中的热管理和通过使用热流来控制自旋信息的手段正受到越来越多的关注。热磁振子（自旋波量子）预计将发挥重要作用，然而，对所涉及的基本物理机制知之甚少。原因是缺乏有关磁振子相互作用的信息，也缺乏获得磁振子相互作用的可靠方法，特别是对于电导体，因为电子的影响错综复杂。在这里，我们展示了一个概念上的新设备，使我们能够收集信息的磁振子电子散射和磁振子阻力效应。该装置类似于热电堆，其由放置在热源和冷源之间的大量成对的铁磁线形成，并且热并联和电串联连接。通过控制成对导线中磁化强度的相对方向，可以独立于电子和声子拖曳热电效应来研究磁振子拖曳。作为温度的函数的测量揭示了磁振子和声子种群的变化后的磁振子阻力的影响。这些信息对于理解电子-磁振子相互作用、磁振子动力学和热自旋输运的物理学至关重要。
2012-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Wave Doppler Shift by Magnon Drag in Magnetic Insulators
超导体中的临界超导电流和金属铁磁体的磁基态的不稳定性是由电荷流引起的准粒子色散的多普勒频移引起的。在这里，我们预测一个类似的效果，在磁性绝缘体的薄膜中，由邻近带状线发射的微波产生相干的手征自旋电流，导致磁振子色散的多普勒频移。自旋波不稳定性被磁振子-磁振子相互作用抑制，磁振子-磁振子相互作用将自旋电流限制在接近但低于不稳定性阈值的值。磁振子电流对磁序的反作用对自旋电流的限制应作为磁振子器件的设计参数。
2021-02-09 cond-mat.mes-hall
Theory of Cross-correlated Electron-Magnon Transport Phenomena: Case of Magnetic Topological Insulator
本文研究了磁振子和狄拉克电子在铁磁拓扑绝缘体表面的热电流互关联输运现象。对于垂直磁化，我们计算了磁振子-（电子-）拖曳反常Nernst/Seebeck（反常Ettingshausen/Peltier）效应和磁振子-/电子拖曳热霍尔效应。磁振子拖曳热电效应被解释为磁振子感应电动势引起的。当磁化具有面内分量时，出现各向异性磁阻（AMR）的热/热电类似物。在绝缘状态下，热AMR被实现为AMR的磁振子模拟。
2018-07-20 cond-mat.mes-hall
Coulomb thermoelectric drag in four-terminal mesoscopic quantum transport
我们证明了被绝缘层隔开的两个电路之间的库仑相互作用导致了非常规的热电效应，如热流冷却效应、横向热电效应和麦克斯韦妖效应。第一种是指一个回路中的冷却由另一个回路中的热流引起。中间部分表示一个电路中的电功率通过另一电路中的温度梯度产生。首先对两个回路中各有一个量子点的情况进行了演示，然后对两个回路中各有两个量子点的情况进行了详细说明。在后一种情况下，两个回路之间的热交换可以消失。最后，我们还证明了在四端量子点热电系统中可以实现Maxwell 'sDemon效应，即量子系统从高温热浴中吸收热量，并将相同的热量释放到低温热浴中，两个热浴之间没有任何能量交换。我们的研究揭示了库仑相互作用在非局域四端热电输运中的作用。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall
Magnon-mediated electric current drag and nonlocal spin-Peltier effect in the ac regime
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
本文研究了在交流电场作用下，正常金属与磁序绝缘体界面处电子-磁激子耦合导致的自旋电子学和自旋热学效应，分析了磁激子介导的电流拖拽及非局域自旋-珀蒂效应的机制。
2026-01-19 cond-mat.mes-hall
Seebeck effect in dilute two-dimensional electron systems: temperature dependencies of diffusion and phonon-drag thermoelectric powers
考虑到根据有限温度STLS理论筛选电子散射相互作用并求解线性化Boltzmann方程（不诉诸弛豫时间近似），我们对二维半导体中的低温Seebeck效应进行了理论分析具有稀电子密度。我们发现，温度（$T$）的扩散和声子拖曳热电功率（$S_d$和$S_g$）的依赖关系，可以不再由传统的简单的幂律描述。随着温度的升高，$|S_d|/T$降低，当$T\gtrsim 0.1 ε_F$（$ε_F$是费米能），而$|S_g|$首先增加，然后下降，导致峰值位于布洛赫-格林尼森温度和$ε_F$之间的温度。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Powerful Coulomb-drag thermoelectric engine
我们研究了一种热电纳米发动机，其性质由库仑相互作用控制。该装置的设计将电荷和能量流结合起来，由两个相互作用的量子点连接到三个不同的储存器。我们表明，通过调整隧道耦合，这种设置可以非常有吸引力的能量收集的前景，由于提供的功率可以是量子束缚的顺序[R。S. Whitney，Phys. Rev. Lett. 112，130601（2014）;熵18，208（2016）]，伴随着公平的效率。为了揭示其性质超出了顺序的量子主方程，我们采用非平衡非交叉近似的Keldysh格林函数形式主义，和量子主方程，包括cotunneling过程。这两种方法是相当定性相似的一个大的操作制度，顺序隧道单独失败。
2017-09-11 cond-mat.mes-hall
Efficient Generation of Spin Currents in Altermagnets via Magnon Drag
本研究探究交替磁性金属中磁振子与电子的相互作用，发现电荷流可诱导具有电子和磁振子双重特性的横向磁振子自旋流，实现不依赖自旋轨道耦合的高效自旋流产生。
2025-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Boltzmann transport theory of magnon-exciton drag
Ioffe Institute（伊奥费研究所）；Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道校区）
针对双层范德华反铁磁半导体CrSBr，发展磁振子-激子拖曳效应的微观理论，通过玻尔兹曼方程揭示磁振子-激子散射主导输运，产生大且各向同性的激子传播。
2026-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Signature of magnon Nernst effect in an antiferromagnetic insulator
实验研究了与铁磁绝缘体中磁振子霍尔效应类似的磁振子能斯特效应。在MnPS3单晶上生长的Pt条中的热电电压在低温下表现出非单调的温度依赖性，这不能用Pt中的电子起源来解释，但可以归因于由磁振子能斯特效应引起的逆自旋霍尔电压。通过磁电冷却控制MnPS3晶体中的反铁磁畴，可以调制Pt中的低温热电势，这证实了Pt中的磁振子能斯特效应的出现|MnPS3杂化结构。
2017-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb drag and counterflow Seebeck coefficient in bilayer-graphene double layers
我们制作了双层石墨烯双层分离薄（$\sim$ 20 nm）氮化硼层，并进行库仑阻力和逆流热电输运测量。测得的库仑阻力比层内电阻率小近三个数量级。逆流塞贝克系数被发现是很好地近似的塞贝克系数的各个层之间的差异，并表现出一个峰值的制度，其中两个层具有相反的符号的载流子。测得的最大逆流功率因数为$\sim$ 700 $μ$ W/K $^2$ cm，在室温下，有前途的高功率输出每质量的轻质热电应用。我们的设备打开了一个可能性，探索新的制度的热电与n型和p型通道之间的可调相互作用的基础上石墨烯和其他二维材料及其异质结构。
2017-09-08 cond-mat.mes-hall
Observation of magnon-mediated current drag in Pt/yttrium iron garnet/Pt(Ta) trilayers
纯自旋流是一种自旋角动量流，没有任何伴随的净电荷流，它以两种常见的方式产生。一种是利用自旋霍尔效应在具有强自旋-轨道耦合的普通金属（NM）中，例如Pt或Ta。另一种是利用磁矩或自旋波与称为磁振子的准粒子激发的集体运动。后者的一种流行材料是钇铁石榴石，一种磁绝缘体（MI）。在这里，我们证明了在NM/MI/NM三层，这两种类型的自旋电流是相互转换的接口，预测作为磁振子介导的电流拖动现象。传输信号与驱动电流线性成比例，没有阈值，并遵循幂律，其中n的范围从1.5到2.5。我们的研究结果表明，NM/MI/NM三层结构可以作为一个可扩展的纯自旋电流阀器件，这是一个必不可少的组成部分，在自旋电子学。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge-spin conversion in altermagnets: electronic anisotropy versus magnon-mediated spin drag
Nagoya University（名古屋大学）
本文通过共同模型计算表明，交变磁体电荷-自旋转换各向异性主要源于电子自旋劈裂，磁振子通道贡献微弱，但其对子晶格微扰的线性响应为交变磁序所独有，且无需单畴样品即可测量。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall
Magnon scattering in the transport coefficients of CoFe alloys
在一组CoFe合金膜上同时测量电阻率$ρ$、热电势${\cal S}$和热导率$κ$。的Co含量的变化$x_\mathrm{Co}$允许通过能带结构的费米能级的系统调谐，和电子和磁性之间的相互作用的研究的传输系数的贡献。虽然$ρ$和$κ$的能带结构和磁振子效应相当弱，但它们在${\cal S}$中非常显著。在纯Fe和纯Co的两种极限情况下，我们追踪了Mott和磁振子阻力对${\cal S}$的贡献的演变。此外，我们还发现了磁振子阻力的一个有趣的符号变化。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall
Observation of nonlocal ferron-drag thermoelectricity
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；The University of Tokyo（东京大学）；Tohoku University（东北大学）；University of the Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（产业技术综合研究所）
研究观测到均匀金属靠近铁电绝缘体时存在非局域铁子拖拽热电效应，揭示了相关相互作用，有望革新热电器件设计。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of magnon-mediated tunnel magneto-Seebeck effect
隧道磁塞贝克效应是指磁性隧道结的热电势与磁位形的关系。传统上，它被解释为隧道磁电阻的热电概括。在这里，我们研究了热驱动的电子输运在这些结与电子磁振子散射，使用随机朗道-Lifshitz现象和量子动力学理论。我们的发现挑战了广泛接受的单电子图像的隧道热电势在磁性结。
2017-07-03 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric energy harvesting with quantum dots
我们回顾了最近的理论工作在多终端量子点设置的热电能量收集。我们首先讨论几个例子的纳米级热机的基础上库仑耦合导体。特别是，我们专注于量子点在库仑阻塞制度，混沌腔和共振隧穿通过量子点和阱。然后，我们转向量子点热机，这是由玻色子自由度，如声子，磁振子和微波光子驱动。这些系统为自旋热电子学和电路量子电动力学提供了有趣的联系。
2015-01-07 cond-mat.mes-hall
Magnetophonon oscillations of thermoelectric power and combined resonance in two-subband electron systems
通过测量垂直磁场中具有两个占据子带的高迁移率量子阱中的热电效应，我们探测到了由于电子与声学声子相互作用而引起的磁声子振荡。这些振荡包含特定的功能，确定为组合共振所造成的子带间声子辅助的电子在朗道量子化的存在下的过渡。将声子拖曳磁热电效应的量子理论推广到多子带占据的情况，描述了我们的实验结果。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport in a three-dimensional HgTe topological insulator
实验研究了80 nm厚的三维拓扑绝缘体（3D TI）应变碲化汞薄膜的热电响应特性。双极热电势观察到的费米能量从导电移动到价体带。理论与实验的比较表明，热电势主要是由于声子阻力的贡献。在2D狄拉克电子与体空穴态共存的区域中，由于2D电子- 3D空穴散射，塞贝克系数被修改。
2021-12-11 cond-mat.mes-hall
Thermal spin transport and spin in thermoelectrics
本文综述了自旋、热和电荷的联合输运原理。与自旋输运相关的热力学量是磁化强度;其昂萨格共轭力通常是自由能对磁化强度的导数。自旋有两种方式：（1）磁性金属和杂质半导体中的自旋极化自由电子，或（2）存在于过渡金属或稀土元素未填充d-或f-壳层上的局域电子上的自旋波（磁振子）。这份文件在不同的章节中涵盖了这两种情况。在这两种情况下，都有可能定义一个自旋化学势，其梯度是自旋输运的更实际的共轭力。本文进一步描述了具有强自旋轨道耦合的磁性和非磁性固体中的反常霍尔、自旋霍尔和逆自旋霍尔效应，因为这些效应用于产生和测量自旋通量。接下来描述跨界面的自旋输运，并且包括自旋泵送和自旋转移力矩。最后一章则把所有这些概念放在一起来描述自旋塞贝克，自旋珀耳帖和磁振子拖曳效应，这些效应存在于铁磁，反铁磁甚至顺磁固体中。特别是磁振子阻力是一种高温效应，它使金属的热电势提高一个数量级，使半导体的热电势提高2或3倍，高于电子扩散热电势。这是自旋驱动效应大于电荷驱动效应的唯一例子。磁振子拖曳导致简单的二元顺磁半导体MnTe在没有优化的情况下具有zT > 1。这表明在热电研究中添加自旋作为额外的设计参数是一种寻求高zT材料的新的和有前途的方法。
2020-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Nernst Effect in a Bismuth Single Crystal
本文计算了铋单晶在量子化磁场作用下的声子阻力对横向（能斯特）热电势$S_{yx}$的贡献。计算出的能斯特峰的高度源自空穴朗道能级及其温度依赖性，再现了Behnia等人最近报道的明显磁振荡的正确数量级[Phys.Rev.Lett. 98，166602（2007）]。一个惊人的实验发现，$S_{yx}$是远远大于纵向（塞贝克）热电功率$S_{xx}$可以自然地解释为声子拖曳的效果，结合众所周知的纵向和霍尔电阻率之间的关系$rho_{xx}>>|rho_{yx}|$在半金属铋。包括空穴和电子的贡献的计算表明，一些迄今无法解释的小峰大致位于分数填充的空穴朗道能级归因于电子朗道能级。
2009-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Oscillatory Magneto-Thermopower and Resonant Phonon Drag in a High-Mobility 2D Electron Gas
实验和理论证据提出了新的低磁场（$B<5$ kG）1/B振荡的热电功率的高迁移率GaAs/AlGaAs的二维（2D）电子气。这种振荡是由声子在$B = 0$处的朗道能级间共振引起的，声子的动量等于费米波数的两倍。数值计算表明，3D和2D声子都可以贡献这种效应。
2003-10-11 cond-mat.mes-hall
Probing thermal magnon current mediated by coherent magnon via nitrogen-vacancy centers in diamond
目前，热激发磁振子由于其在计算设备和热电转换技术中的潜力而受到广泛研究。我们报告的热磁振子电流的检测下的温度梯度使用量子传感器的磁性绝缘体钇铁石榴石传播：与金刚石中的氮空位（NV）中心的电子自旋。热磁振子电流被观察到作为修改拉比振荡频率的NV自旋托管在一个梁状的大块金刚石，共振耦合的相干磁振子传播了很长的距离。此外，使用纳米金刚石，NV自旋弛豫速率的变化取决于所施加的温度梯度下观察到的非共振NV激发条件。通过NV自旋态探测由相干磁振子介导的热磁振子电流的演示作为创建混合自旋热电子学和自旋量子比特的设备平台的基础。
2021-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical transport and thermoelectric properties of silver nanoparticles
由油胺、三辛基膦和/聚乙烯吡咯烷酮合成的银纳米粒子（Scherrer粒径为15.1 ~ 33.4 nm）在5 ~ 300 K范围内的电阻率表明，随着微晶尺寸的减小，银纳米粒子的德拜温度降低，剩余电阻率增大，电子-声子耦合常数增大。值得注意的是，在15.1 nm的德拜温度降低约36%相比，散装Ag的Seebeck系数中发现的通常的声子拖曳峰在这些纳米颗粒中变成了下降或声子拖曳最小值，随着油胺和三辛基膦诱导的纳米颗粒中微晶尺寸的减小，该下降或声子拖曳最小值逐渐被抑制并向较低温度移动。相比之下，它出现在较高的温度在三辛基膦诱导的纳米粒子。在不同形状的油胺-聚乙烯吡咯烷酮诱导的纳米颗粒中，在125 K至215 K之间观察到一个宽的驼峰，电阻率在270 K附近的斜率变化和Seebeck系数在172 K附近的一个额外的类似倾角的特征。它们归因于电子和声子的空间限制、不同的势垒高度、金属纳米颗粒和表面活性剂之间的不同电荷转移机制、增强的无序（晶界、表面原子分数的增加、表面活性剂基质和其他缺陷），导致其整体电子和声子相互作用的修改。最后，还评估了它们的热电功率因数。
2019-08-20 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effect of skyrmion crystal confined in a magnetic disk
本文从理论上提出磁盘中受限旋转斯格明子晶体在温度梯度下可产生径向自旋动势，从而实现热到电的转换，为自旋电子学热电器件提供新思路。
2023-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon and Phonon Dispersion, Lifetime and Thermal Conductivity of Iron from Spin-Lattice Dynamics Simulations
近年来，自旋热的基本物理学（即，磁振子-声子）相互作用已经吸引了重要的实验和理论兴趣，因为它在诸如自旋热电、自旋热电子学和自旋电子学的领域中具有潜在的范式转变影响。磁振子和声子在磁性晶体中输运的模拟研究是非常罕见的。在本文中，我们使用自旋晶格动力学（SLD）模拟的铁磁晶体铁，其中的自旋和晶格系统耦合通过原子的位置相关的交换函数，从而自然地考虑磁振子和声子之间的相互作用。然后，我们提出了一种结合SLD模拟和光谱能量分析的方法来计算磁振子和声子谐波（例如，色散、比热、群速度）和非谐（例如，散射率）性质，基于这些性质计算它们的热导率值。这项工作代表了一个例子，使用SLD模拟来了解涉及耦合磁振子和声子动力学的输运性质。
2017-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Coupled electron-phonon hydrodynamics and viscous thermoelectric equations
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute（平顿研究所计算量子物理中心）；Theory of Condensed Matter Group of the Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室凝聚态理论组）；Department of Applied Physics and Applied Mathematics, Columbia University（哥伦比亚大学应用物理与应用数学系）
本文提出了一种基于第一性原理的理论框架，用于描述复杂器件几何中电子-声子非扩散流体传输现象，统一了电子和声子的粘性热电方程，并预测了非扩散行为的特征。
2026-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Drag Effect in Nanocomposite FeSb2
我们研究了四种不同晶粒尺寸的FeSb 2纳米复合材料的热电输运性质的温度依赖性。不同晶粒尺寸的单晶和纳米复合材料的比较表明，在该系统中存在大量的声子拖曳效应，有助于在低温下的大塞贝克系数。随着晶粒尺寸的减小，在晶界处的声子散射的增加导致声子拖曳效应的抑制，从而导致在纳米结构体材料中的塞贝克系数的小得多的峰值。因此，即使热导率急剧降低，ZT值也没有显著提高。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light Drag in a Cavity Magnomechanics
本文首次在磁力力学系统中提出光拖曳效应，揭示非线性偶极与磁致伸缩相互作用对折射率谱的影响，并展示通过调节失谐实现光传播在超光速与亚光速之间切换，为微观尺度新型器件设计提供新思路。
2025-03-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Thermal and Thermoelectric Transport in Nanostructures and Low-Dimensional Systems
近年来，对纳米结构和低维体系中热输运和热电输运现象的研究取得了重大进展。本文综述了几个有趣的量子和经典尺寸效应的热和热电性能，已预测的理论计算或在实验中观察到。注意力集中在声子边界散射的卡西米尔极限和声子限制的影响，半导体纳米线（NW）和纳米网的晶格热导率;厚度，横向尺寸和界面相互作用对碳纳米管（CNT）和石墨烯的晶格热导率的影响;和声子拖曳热功率和量子尺寸对半导体纳米线的热电功率因子的影响。进一步的实验和理论研究，建议更好地了解这些纳米级的传输现象。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic Simulation of Phonon and Magnon Thermal Transport across the Ferro-Paramagnetic Transition
采用格林-久保平衡原子和自旋动力学（GKEASD）方法研究了声子-磁振子相互作用下声子和磁振子的热输运过程.使用体心立方（BCC）铁作为案例研究，GKEASD成功地再现其特征温度依赖性的螺旋和晶格热导率。非电子热导率，即，用GKEASD方法计算的体心立方铁的声子和磁振子热导率之和与实验测量值吻合得很好。光谱能量分析表明，由于能量散射守恒规则和高的态密度，高频声子-磁振子散射率比低频大一个数量级。更高的温度进一步加剧了这一现象。这个新的框架填补了现有的空白，在模拟热输运的铁磁到顺磁过渡。这种方法在声子和磁振子占主导地位的绝缘体和半导体的未来应用将增强对新兴热电，自旋caloritronic和超导材料的理解。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric Generation of Orbital Magnetization in Metals
我们提出了一个轨道磁热效应，其中的温度梯度产生的轨道磁化（OM）的布洛赫电子，我们提出了一个统一的理论，电和热诱导OM，有效的金属和绝缘体。我们发现，存在一个内在的响应OM，其中的可伸缩性是完全由带几何量，如带间Berry连接，带间轨道矩，和量子度规。该理论可以很容易地与第一性原理计算结合起来研究实际材料。作为一个例子，我们计算的OM响应CrI $_{3}$双层，其中的内在贡献占主导地位。讨论了本征响应和非本征响应的温度标度、声子阻力的影响以及声子角动量对OM的贡献。
2020-09-25 cond-mat.mes-hall
Spin convertance at magnetic interfaces
磁界面处的传导电子与磁矩之间的交换作用导致电子自旋流与磁振子流之间的相互转换。我们引入了自旋转换的概念，它定量地测量了电子自旋积累引起的磁振子电流和磁振子积累在界面处产生的自旋电流。我们预测了几种层状结构的磁性绝缘体间隔层上的电荷和自旋拖曳现象。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photon drag at the junction between metal and 2d semiconductor
本文结合衍射理论与输运理论，揭示金属-二维材料结处的非均匀局域电磁场可增强光子拖曳，推导光电压的参数依赖关系，并发现不同偏振下动量转移系数的特性及光子拖曳与热电效应的竞争规律。
2024-11-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Thermally assisted Skyrmion drag in a nonuniform electric field
磁Skyrmions是磁化矢量场的拓扑保护激发，特别是由于其高迁移率，在自旋电子学和自旋热电子学中具有很好的应用前景。Skyrmions可以通过自旋极化的电荷流或暴露于磁振子自旋流来操纵。在这里，我们提出了一个进一步的方法，通过施加一个非均匀的电场和均匀的热偏置驱动skyrmions。我们表明，不均匀的电扭矩导致一个有效的skyrmionic阻力，可以热辅助，以提高skyrmion速度。计算和分析仅限于绝缘样品;对于导电材料，还需要考虑不均匀电场对载流子的影响。
2019-02-12 cond-mat.mes-hall
Unconventional four-terminal thermoelectric transport due to inelastic transport: cooling by transverse current, transverse thermoelectric effect and Maxwell demon
我们表明，在介观四端热电器件的两个电极（源极和漏极）和两个热浴，非弹性散射过程可以导致非常规的热电输运。源极（或漏极）可以通过在两个热浴之间传递热流来冷却，而在热浴和电极之间没有净热交换。这种效应被称为热流冷却，是一种介观热拖曳效应。此外，存在横向热电效应，其中电流和功率可以通过横向温度偏置（即，两个热浴之间的温度偏差）。这种横向热电效应，起源于非弹性散射过程，可能具有改善的品质因数和功率因数的优点，由于空间分离的电荷和热传输。我们研究的Onsager电流亲和关系，线性响应的传输特性，和横向热电优值的四端热电器件的各种系统参数。此外，我们还研究了在线性和非线性输运状态下横向电流效应的冷却效率和功率。我们还表明，通过利用量子点四端系统中的非弹性输运，一种类型的麦克斯韦恶魔可以实现使用非平衡热浴。
2020-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Colossal Magnon Magnetoresistance of Two-Dimensional Magnets
本文研究了二维易轴铁磁体中的磁子电流，发现了在中等磁场下磁子电导变化高达百分之一千的巨磁子磁阻（CMMR）效应，并提出了非局域磁子介导电学拖拽实验以观测该效应，为自旋电子学器件的自旋传输提供了新途径。
2024-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant thermal energy transfer to magnons in a ferromagnetic nanolayer
能量收集是一种现代概念，其通过将热能传递到其他激励来使耗散的热有用。大多数现有的能量收集原理是在连续加热的系统中实现的，例如在热电装置中产生DC电压。在这里，我们提出了高频能量收集的概念，在一个样品中的耗散热激发共振磁振子在5纳米厚的铁磁金属层。样品被重复频率为10 GHz的飞秒激光脉冲激发，在相同频率下产生幅度约为0.1 K的温度调制。交变温度激发铁磁纳米层中的磁振子，通过测量净磁化旋进来检测磁振子。当磁振子频率与光激发共振时，进动幅度增加12倍，表明从晶格到相干磁振子的有效共振热传递。所展示的原理可用于在GHz和亚THz频率范围下操作的各种纳米器件中的能量收集。
2020-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of magnon hydrodynamics in collinear antiferromagnets
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
该研究提出了一种理论框架，用于研究反铁磁体中磁激子的流体动力学行为，揭示了磁激子间相互作用对自旋电流传播的显著影响，并提出了可访问性参数以量化内带动量转移。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage-Controlled Magnon Transistor via Tunning Interfacial Exchange Coupling
由于磁振子（磁振子中自旋角动量的关键载流子）的电中性，磁振子晶体管可以通过电场有效地调节磁振子输运，这对于磁振子来说是期望的，磁振子晶体管的目的是提供对传统电子学的无焦耳热的替代。然而，也由于它们的电中性，磁振子不能直接与电场相互作用，因此难以直接通过电压来操纵磁振子输运。在这里，我们证明了一个栅极电压（$V_{\rm g}$）施加在金属/磁性绝缘体（NM/MI）的界面，弯曲的MI的能带，然后调制的可能性，在NM中的传导电子隧穿到MI可以因此增强或削弱在界面处的自旋磁振子转换效率。利用$V_{\rm g}$调制磁振子介导电流拖曳（MECD）效应，在Pt/$_{\rm 3}$ Fe $_{\rm 5}$ O $_{\rm 12}$（YIG）/Pt夹层结构中实现了压控磁振子晶体管。在300 K时，获得的效率（在$\pm V_{\rm g}$下MECD电压之间的变化率）达到10%/（MV/cm）。这种磁振子晶体管的原型提供了一种有效的方案来控制磁振子输运的栅极电压。
2023-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnon influence on the superconducting density of states in superconductor$-$ferromagnetic-insulator bilayers
本文研究超导体－铁磁绝缘体界面的电子－磁振子相互作用，指出磁振子介导的自旋翻转会重构自旋劈裂准粒子分支、改变类BCS态密度并诱导奇频序参量混入。
2023-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced spin Seebeck effect signal due to spin-momentum locked topological surface states
自旋动量锁定在受保护的表面状态，使磁振子衰变的磁绝缘体/拓扑绝缘体异质结的有效的电检测。在这里，我们证明了这一属性使用的自旋塞贝克效应，即测量的横向热电响应的温度梯度在整个薄膜的钇铁石榴石，绝缘亚铁磁体，并形成异质结与（BixSb 1-x）2 Te 3，一个拓扑绝缘体。在界面处建立的非平衡磁振子布居可以部分地通过磁振子与拓扑绝缘体的费米能量附近的电子的相互作用而衰减。当这个衰减通道是积极的调谐（BixSb 1-x）2 Te 3的大块绝缘体，出现在垂直于钇铁石榴石的面内磁化方向的大电动势。当费米能级位于体隙中时发生的增强的、可调谐的自旋塞贝克效应比金属中通常的自旋塞贝克效应提供了独特的优势，因此开辟了自旋电子学中令人兴奋的可能性。
2016-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anatomy of fast current-induced skyrmion motion in synthetic antiferromagnets
Hangzhou Dianzi University（杭州电子科技大学）；Zhejiang University（浙江大学）
本文揭示合成反铁磁体中斯格明子高速运动的双重机制：宏观上通过陀螺力补偿抑制斯格明子霍尔效应，微观上通过增大磁振子带隙降低阻尼，从而解释其高迁移率。
2026-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton transport driven by spin excitations in an antiferromagnet
TUD Dresden University of Technology（德累斯顿工业大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Ioffe Institute（约费研究所）；University of Chemistry and Technology Prague（布拉格化工大学）；Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道分校）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）
研究通过自旋激发在反铁磁体CrSBr中实现激子传输，发现超快各向同性传播、激子云瞬时收缩膨胀及双层样品中超扩散行为，揭示了磁激子与激子的相互作用机制。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall
Correlation in transport coefficients of hole-doped CuRhO$_2$ single crystals
为了阐明铜铁矿氧化物CuRhO $_2$多晶中观察到的非平凡热电性质的起源，我们对单晶CuRhO $_2$样品进行了系统的输运测量。在母体化合物中，我们发现了一个明显的峰结构，由于声子拖曳效应的塞贝克系数的温度依赖性，这也证实了尺寸效应实验。在Mg取代的晶体中，与多晶的结果相反，电阻率和塞贝克系数都随着Mg含量$y$的增加而减小。特别地，在低温下电阻率的$T^2$项的系数$A$和塞贝克系数的$T$ -线性系数在金属预期的简单关系内被很好地描述，这也适用于具有低载流子密度的相关材料。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of nonlinear magnetoelectric transport effects in normal-metal $-$ magnetic-insulator heterostructures
Dahlem Center for Complex Quantum Systems and Physics Department, Freie Universität Berlin（柏林自由大学达勒姆复杂量子系统中心与物理系）
本文提出正常金属-磁性绝缘体异质结构中非线性磁电输运效应的理论，分析了四种贡献的频率和磁化方向依赖性，为实验区分提供框架。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall
