Seebeck effect at the atomic scale
在给定温度偏置的情况下，通过跟踪热电压，已经前所未有地检测到表面处的电子波函数的原子变化和缺陷附近的电子散射[Cho等人，自然之母。12，913（2013）]。由于热电效应或塞贝克效应与热诱导电子扩散有关，因此热电信号与原子尺度波函数的关系以及温度在这种长度尺度下的作用仍然非常不清楚。在这里，我们表明，相干电子和热传输通过点状接触产生的原子塞贝克效应，这是由介观塞贝克系数乘以在界面处的有效温度下降。介观Seebeck系数近似正比于费米能级处局域态密度的能量对数导数。我们推断，在针尖样品结的有效温度下降可以在亚埃尺度上变化，取决于原子与原子之间的相互作用在界面上。提出了一种基于计算机的热电图像模拟方法，并通过对比实验和热电图像模拟，识别出石墨烯中的一个点缺陷。
2014-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear-response theory of spin Seebeck effect in ferromagnetic insulators
我们建立了自旋Seebeck效应的线性响应理论，即，由在铁磁体中流动的热流产生自旋电压。我们的方法侧重于自旋的集体磁激发，即，magnons。我们表明，线性响应配方为我们提供了一个定性和定量的了解，在一个原型磁铁，钇铁石榴石中观察到的自旋塞贝克效应。
2011-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Longitudinal spin Seebeck coefficient: heat flux vs. temperature difference method
Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica（意大利国家计量研究所）；Bielefeld University（比勒费尔德大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）
本文通过热流法和温度差法比较，发现热流法能更准确地确定纵向自旋Seebeck系数，减少系统误差。
2018-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simultaneous detection of the spin-Hall magnetoresistance and the spin-Seebeck effect in Platinum and Tantalum on Yttrium Iron Garnet
通过外部加热样品（使用器件顶部的片上Pt加热器）以及电流感应加热来研究铂（Pt）和钽（Ta）在钇铁石榴石（YIG）上的自旋塞贝克效应（SSE）。对于SSE测量，外部加热是获得清晰信号的最常用方法。在这里，我们表明，也通过电流感应加热，它是可以直接观察到的SSE，分离也存在自旋霍尔磁阻（SMR）信号，通过使用锁定检测技术。使用这种测量技术，在低施加的磁场和高的加热电流的额外的第二阶信号的存在被揭示。这些信号是由所使用的AC电流产生的电流感应磁场（奥斯特场）引起的，从而产生动态SMR信号。
2014-11-27 cond-mat.mes-hall
Linear-response theory of the longitudinal spin Seebeck effect
我们从理论上研究了纵向自旋Seebeck效应，其中自旋电流沿平行于温度梯度的方向从铁磁体注入到附着的金属中。利用声子热流在这种特殊结构中强烈地流入附着的自旋金属的事实，我们证明了当电子-声子相互作用足够大时，纵向自旋Seebeck效应中的自旋注入信号的符号可以与传统的横向自旋Seebeck效应中的自旋注入信号的符号相反.我们的线性响应方法可以解释最近观察到的纵向自旋Seebeck效应的自旋注入信号的符号反转。
2013-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Seebeck effect and phonon energy transfer in heterostructures containing layers of a normal metal and a ferromagnetic insulator
在动力学方法的基础上的玻尔兹曼方程的声子分布函数的框架内，我们分析了声子在异质结构中的热传递包含一个层的正常金属（$ N $）和一个层的铁磁绝缘体（$ F $）。两个现实的方法，在这样的异质结中产生的温度梯度被认为是：通过加热的$N$层的电流和通过放置的$N/F$ -双层之间的大量的不同温度的双金属层。计算了$ N $ -层中的电子温度$ T_e $和$ F $ -层中的磁振子温度$ T_m $.这些温度的差异决定了塞贝克自旋效应机制中$ N $层上的电压$ V_{ISHE} $。将$ V_{ISHE} $对浴温和对$ N $和$ F $层厚度的依赖性与可用的实验数据进行比较。
2019-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of Peltier and Seebeck effects in nanoscale nonlocal spin valves
实验研究了热电效应在纳米尺度非局域自旋阀器件中的作用。有限元热电模型的开发，以计算所产生的塞贝克电压由于珀尔帖和焦耳加热的设备。通过非局部测量一、二、三次谐波电压响应，对模型进行了实验验证。结果表明，Peltier效应和Seebeck效应的组合对非局域基线电阻有显著贡献。此外，我们发现，二次和三次谐波响应信号可以归因于焦耳加热和塞贝克系数和电阻率的温度依赖性。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall
Magnetic field induced modulation of heat transport in CrPS$_4$ probed by TaIrTe$_4$ transverse Seebeck thermometry
University of Groningen（格罗宁根大学）；Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）；School of Physics and Astronomy, University of Leeds（利兹大学物理与天文学院）
本研究采用TaIrTe₄横向塞贝克测温法，探测到CrPS₄中与磁转变相关的热输运受磁场调制的现象，为热输运的磁调控提供了高灵敏度的全范德华平台。
2026-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Experimental proof of the reciprocal relation between spin Peltier and spin Seebeck effects in a bulk YIG/Pt bilayer
我们验证了第一次之间的相互关系的自旋Peltier和自旋Seebeck效应在体YIG/Pt双层。这两个实验都是在同一个YIG/Pt器件上进行的，所用的装置能够准确地确定热流，并将自旋珀耳帖热与焦耳热背景分开。在本发明的YIG/Pt双层上测量的两种效应的特征的样品特异性值为$(6.2 \pm 0.4)\times 10^{-3} \,\, \mbox{KA$ ^{-1} $}$。本文还讨论了这两种效应与YIG和Pt的内、外参数的关系，并设想了优化自旋Peltier制冷的可能策略。
2018-11-13 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck Power Conversion
自旋热电子学是控制磁性纳米结构中的自旋、电荷和热流的科学和技术。自旋自由度为热电发电提供了新的策略，但尚未得到充分的探索。在简单介绍了传统的热电学和自旋电子学之后，我们简要回顾了自旋热电子学的物理学。我们讨论了基于双电流模型的金属磁体中的自旋相关热电以及基于自旋波激发的铁磁体中的自旋Seebeck和Peltier效应。我们推导出几种自旋热电子器件的效率和品质因数ZT的表达式。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal spin injection and accumulation in CoFe/MgO tunnel contacts to n-type Si through Seebeck spin tunneling
本文报道了CoFe/MgO晶体与n型Si的Seebeck自旋隧穿（SST）隧道接触中的热自旋注入和积累。随着焦耳加热（激光加热）的Si（CoFe），热诱导的自旋积累检测通过Hanle效应的两个极性的温度梯度的隧道接触。热自旋信号的大小与加热功率成线性关系，并且当我们反转温度梯度时，其符号被反转，表明SST和热自旋积累的主要特征。我们观察到，对于Si（CoFe）加热，SST诱导的热自旋信号对应于Si中的多数（少数）自旋积累。通过对热自旋信号和电自旋信号的定量比较，指出通过SST的热自旋注入是有效注入自旋积累的可行途径
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck effect at microwave frequencies
我们实验研究了钇铁石榴石/铂双层样品的瞬态电压响应的周期性加热到千兆赫的频率。我们观察到一个固有的截止频率的感应热电势电压，其特征在于依赖于钇铁石榴石膜的厚度。在50 nm厚的钇铁石榴石膜中，截止频率达到高达350 MHz的值，但对于几微米厚的膜，截止频率下降到1 MHz以下。这些数据证实的概念，负责自旋塞贝克效应中的自旋电流发射的磁振子谱可以通过调整铁磁层的厚度。
2016-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of the heat flux normalised spin Seebeck coefficient of thin films as a function of temperature
自旋塞贝克效应（SSE）在热电和磁社区中产生了潜在的高效率能量收集应用的兴趣，并且自旋电子社区作为纯自旋电流的来源。为了理解潜在的机制，需要在一定的温度范围内表征潜在的材料，然而，对于薄膜，所施加的温度梯度（在样品上）的默认测量已被证明是由热阻的存在妥协。在这里，我们展示了一种方法来执行低温SSE测量，而不是监测温度梯度，通过样品的热通量测量使用两个校准的热通量传感器。这具有测量通过样品的热损失以及提供可靠的方法来归一化薄膜样品的SSE响应的优点。我们证明了这种方法与$\text{SiO}_{2}/\text{Fe}_{3}O_{4}/\text{Pt}$的样品，其中发生在Verwey过渡，$T_{\text{V}}$，$\text{Fe}_{3}\text{O}_{4}$和量化的热磁响应以上和以下$T_{\text{V}}$的超导绝缘过渡。
2020-03-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Magnetic dynamics driven by the spin-current generated via spin-Seebeck effect
我们考虑自旋电流驱动的动力学的磁性纳米结构的导电磁线下的热梯度在一个开路，自旋塞贝克效应几何。结果表明，自旋电流散射导致作用在纳米结构上的自旋电流扭矩，并导致进动和位移。散射还导致自旋电化学势沿着导线的重新分布，导致逆自旋霍尔效应电压相对于热梯度反转的极性反转对称性的破坏。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-dependent Seebeck coefficients of Ni_{80}Fe_{20} and Co in nanopillar spin valves
利用纳米柱自旋阀器件，我们实验测定了坡莫合金（Ni_{80} Fe_{20}）和钴（Co）的自旋相关Seebeck系数。这些器械专门设计用于将热相关效应与电荷相关效应完全分离。通过纳米柱自旋阀（由非磁性层（N）分隔的两个铁磁层（F）的堆叠）的纯热流导致与铁磁体的自旋相关塞贝克系数S_{S} = S_{\uparrow} - S_{\downarrow}成比例的热电压，其中S_{\uparrow}和S_{\downarrow}是上自旋和下自旋电子的塞贝克系数。通过使用基于自旋相关热电理论的三维有限元模型（3D-FEM），其输入材料参数在单独的设备中测量，我们能够准确地确定钴和坡莫合金的自旋相关塞贝克系数为-1.8微伏/开尔文和-4.5微伏/开尔文，分别对应于0.08和0.25的塞贝克系数极化P_{S} = S_{S} / S_{F}，其中S_{F}是铁磁体的塞贝克系数。结果与Co/Cu多层膜的早期理论工作以及Ni_{80} Fe_{20} /Cu自旋阀结构的自旋相关Seebeck和自旋相关Peltier测量结果一致。
2012-06-08 cond-mat.mes-hall
Spectral characteristics of time resolved magnonic spin Seebeck effect
自旋塞贝克效应（SSE）为低能耗的新型自旋电子器件带来了希望。对于进一步的进展至关重要的基本物理学尚未完全澄清。这项研究的时间分辨纵向SSE的磁性绝缘体钇铁石榴石（YIG）的结论是，一个实质性的贡献，自旋电流源于小波矢量亚热交换磁振子。我们的发现与S. R. Boona和J.P. Heremans，Phys.Rev.B90，064421（2014）。在技术上，自旋电流动力学是基于Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程处理的，该方程还包括磁振子对热浴的反作用，而与时间相关的热梯度的形成是通过热方程耦合到磁化动力学自洽地描述的
2015-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic spin Seebeck Effect
本文报道了反铁磁MnF $_2$中自旋Seebeck效应的观测结果。在通过分子束外延在MgF $_2$（110）衬底上生长的Pt（4 nm）/MnF $_2$（110）（30 nm）双层上沉积器件级片上加热器。使用Pt作为自旋检测器层，可以通过逆自旋霍尔效应测量来自MnF $_2$的热生成自旋电流。探索了低温（2 - 80 K）和高磁场（高达140 kOe）区。当在MnF $_2$薄膜的易磁化轴上施加大磁场（>9 T）时，在自旋Seebeck信号中观察到一个明显的自旋翻转转变，对应于反铁磁自旋突然旋转出易磁化轴.当垂直于易磁化轴施加磁场时，自旋翻转转变不存在，正如预期的那样。
2016-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metal to Insulator Transition, Colossal Seebeck Coefficient and Large Violation of Wiedemann Franz law in Nanoscale Granular Nickel
我们报告的电和热输运性质的镍纳米颗粒的晶粒尺寸从23.1到1.3 nm。这些纳米颗粒显示出系统的金属到绝缘体的过渡，随着微晶尺寸的下降，在300 K下，导电类型从n型到p型，巨大的塞贝克系数和超低的热导率的变化。电阻率分析揭示了一个显着的变化，在电子激发光谱指示的能隙的开放，和共隧穿和库仑阻塞的载流子。Seebeck系数表明随着微晶尺寸的减小，随着输运能级远离费米能级，载流子的输运能量降低。洛伦兹数上升到约四个数量级的金属制度与微晶尺寸的减少，显示出在这些压实的镍纳米粒子的维德曼弗兰兹定律的大违反。这样的观测结果为非常规的准粒子动力学提供了令人信服的证实，在这种动力学中，电荷和热量的输运是相互独立的。因此，这种纳米颗粒提供了一个有趣的平台来调整电荷和热传输，这可能对基于阵列的电子器件中的热电和散热有用。
2022-10-25 cond-mat.mes-hall
Giant enhancement in Rashba spin-Seebeck effect in NiFe/p-Si thin films
自旋-塞贝克效应介导的热电能量转换可以为传统的热电废热回收提供有效的替代方案。为了实现这一目标，使用地球上丰富的材料进行有效的自旋到电荷转换至关重要。邻近感应Rashba效应源于结构反转不对称性介导的电荷电势，这在Si薄膜中已有报道，并且可以通过控制Rashba层的厚度来控制。我们在NiFe/p-Si（多晶）双层薄膜中发现了巨大的Rashba自旋Seebeck效应。双层薄膜样品具有5 nm、25 nm和100 nm的p-Si层厚度，同时保持NiFe层厚度为25 nm。对于100 nm的p-Si，Rashba自旋Seebeck系数估计为0.266 μV/K，对于5 nm的p-Si，Rashba自旋Seebeck系数增加了一个数量级，达到2.11 μV/K。在5 nm p-Si样品中测得的自旋塞贝克系数是迄今为止报道的最大的系数之一。100.3 μV的测量电压是报道的最大自旋-塞贝克电压之一，在任何自旋-塞贝克测量中使用的最小面积为~160 X 10 μm2。这一利用地球丰富元素的科技突破使自旋介导的热电能转换用于废热回收更接近现实。
2018-04-04 cond-mat.mes-hall
Heat transport in Weyl semimetals in the hydrodynamic regime
该研究分析时间反演破缺 Weyl 半金属在流体动力学区的电热输运，揭示 Seebeck 效应、反常 Hall 电导率及化学势对纵向和横向 Lorenz 比的调控规律。
2023-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Bose-Einstein Condensation of Magnons Pumped by the Bulk Spin Seebeck Effect
我们提出了在磁绝缘体中通过朝向边界的热流诱导磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚。在临界热流密度下，磁振子的过饱和热气体聚集在边界处，沉淀出凝结体，然后随着热偏压的进一步增加，凝结体逐渐增长。因此，由磁振子体（自旋）塞贝克效应泵浦的热磁振子通常必须克服与相干磁动力学相关的局部吉尔伯特阻尼以及朝向磁体的辐射自旋波损耗，以实现冷凝的阈值。我们定量估计的情况下的亚铁磁性钇铁石榴石所需的偏置，讨论不同的物理制度的凝聚，并将其与竞争（所谓的多普勒频移）的体积不稳定性。
2015-12-02 cond-mat.mes-hall
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
Domain wall magneto-Seebeck effect
在温度梯度下的磁性纳米系统中，电荷、自旋和热流之间的相互作用导致了自旋热电子学这一快速发展的领域中各种新颖的效应和有前途的应用。在这里，我们探讨了一个单独的磁畴壁的坡莫合金纳米线的磁热电性能。在沿着长导线轴的几开尔文每微米的顺序的热梯度，我们发现一个明确的磁Seebeck签名由于存在一个单一的域壁。观察到的畴壁磁Seebeck效应可以解释由坡莫合金的磁化相关的Seebeck系数结合畴壁的局部自旋配置。
2014-12-29 cond-mat.mes-hall
Scaling of the spin Seebeck effect in bulk and thin film
虽然迄今为止已经有几篇关于自旋塞贝克效应的报道，但是测量的绝对电压（特别是对于薄膜）的比较是有限的。在这封信中，我们证明了归一化的自旋塞贝克效应的Fe $_3$ O $_4$：Pt薄膜和YIG：Pt体样品相对于热通量J $_q$，和温度差$Δ$ T。我们证明，这些测量的标准归一化程序不占一个意想不到的缩放的测量电压与面积，观察到在散装和薄膜。最后，我们提出了一个替代的自旋Seebeck系数的衬底和样品的几何形状独立的表征的自旋Seebeck效应。
2018-07-23 cond-mat.mes-hall
Interfacial Spin Seebeck effect in noncollinear magnetic systems
磁绝缘体中自旋流与热流的相互作用|由于基础物理和技术应用的前景，双金属界面一直是一个备受关注的主题。虽然亚铁磁和最近的反铁磁系统已经被广泛研究，但仍然缺乏一个理论来概括非共线磁体中的热-自旋相互转换。在这里，我们建立了一个一般的框架，热驱动的自旋输运在非共线磁体和正常金属之间的界面。通过一个交换哈密顿量的本地化和巡回磁矩之间的界面耦合建模，我们推导出一个表达式的自旋电流，驱动的温度差，为任意非共线磁秩序。我们的理论再现了铁磁和反铁磁系统以前得到的结果。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck and Spin Nernst Effects of Magnons in Noncollinear Antiferromagnetic Insulators
我们的联合热自旋转换的理论和计算机实验研究表明，非共线的反铁磁绝缘体是有前途的材料产生磁振子自旋电流时，应用的温度梯度：它们表现出自旋塞贝克和自旋能斯特效应。利用Kubo理论和自旋动力学模拟，我们明确评估这些影响在一个单一的kagome片钾铁黄钾铁矾，KFe $_3$（OH）$_6$（SO $_4$）$_2$，并预测在$20 \mathrm{K}$的温度下的自旋塞贝克转换因子为$0.2 μ\mathrm{V}/\mathrm{K}$。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Seebeck and Peltier Effects in Quantum Point Contacts
量子点接触上的电荷流和熵流被展开为所施加的偏压和温度差的幂级数。在此基础上，得到了塞贝克电压在温差中的展开式和珀耳帖热在电流中的展开式。在适当选择平均温度和化学势的情况下，两种情况下的最低阶非线性项都是三阶的。在这两种情况下的三阶系数的行为，然后研究不同的接触参数。
2006-10-17 cond-mat.mes-hall
Femtosecond formation dynamics of the spin Seebeck effect revealed by terahertz spectroscopy
理解自旋角动量的转移是现代磁学研究的基本内容。一个典型的例子是通过加热相邻的金属膜在磁性绝缘体中产生磁振子。在这里，我们揭示了这种自旋塞贝克效应的初始步骤与<27 fs的时间分辨率使用太赫兹光谱双层铁磁钇铁石榴石和铂。当用红外激光脉冲激发金属时，在与金属电子热化相同的~ 100 fs时间尺度上产生自旋塞贝克电流$j_\textrm{s}$。这一观察结果突出表明，有效的自旋转移严重依赖于载流子倍增，并由金属-绝缘体界面散射的传导电子驱动。分析模型表明，电子的动力学几乎是瞬间印在$j_\textrm{s}$上的，因为它们的自旋只有~4fs的相关时间，并且没有惯性地偏转亚铁磁矩。在材料表征，界面探测，自旋噪声光谱和太赫兹自旋泵的应用出现。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon, phonon and electron temperature profiles and the spin Seebeck effect in magnetic insulator/normal metal hybrid structures
我们计算的声子，电子和磁振子的温度分布在钇铁石榴石/铂双层扩散理论与适当的边界条件，特别是考虑到界面热阻。计算结果表明，在薄膜杂化材料中，界面磁热导定性地影响磁振子温度。基于公布的材料参数，我们评估的非平衡在钇铁石榴石/铂界面的程度。自旋Seebeck效应的大小来自这种方法比较好的纵向自旋Seebeck效应的实验结果。此外，我们解决的横向自旋塞贝克效应的温度分布。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall
Heat transport between antiferromagnetic insulators and normal metals
反铁磁绝缘体可以通过相邻金属中的自旋电流来控制和检测它们的动力学，从而成为有源自旋电子器件。这种串扰是通过自旋转移和自旋泵浦发生的，这种现象被预测在反铁磁体中和铁磁体中一样强烈。在这里，我们证明了温度梯度驱动一个显着的热流从磁振子在反铁磁绝缘体的电子在相邻的正常金属。与自旋转移和自旋泵浦过程中相同的系数也决定了热导率。然而，与铁磁体相反，热不通过自旋塞贝克效应传递，这在反铁磁绝缘体-正常金属系统中不存在。相反，热量通过大的交错自旋塞贝克效应传递。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall
Three-terminal interface as a thermoelectric generator beyond Seebeck effect
我们研究热电输运通过接口与非弹性散射的量子理论，这已被广泛验证现有的理论。我们发现，在温度偏置下，而两个终端的导体-绝缘体界面的行为只作为一个热电阻，一个三端导体-绝缘体-导体界面可以作为一个发电机所造成的声子介导的电子散射与热电荷电流分离。与传统的热电材料不同，这种热电行为是由电子-声子散射驱动的界面的性质，而传统的热电材料是由塞贝克效应引起的体材料的性质。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall
Spincaloritronic measurements: a round robin comparison of the longitudinal spin Seebeck effect
自旋热电子学的新兴领域专注于磁性材料中自旋和热流之间的相互作用;自旋塞贝克效应的观察开辟了通往这一研究分支的道路。本文报道了由五个合作伙伴在一台设备上进行的循环试验的结果，强调了与自旋塞贝克系数测量相关的再现性问题，该系数描述了自旋塞贝克效应的强度。这项工作刺激了通过分析系统效应寻找更具重现性的测量方法。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall
Seebeck Effect in Nanomagnets
我们提出了一个理论的Seebeck效应的尺寸小于自旋扩散长度的纳米磁体，表明由温度梯度产生的自旋积累强烈影响的热电势。我们还确定了一个修正所产生的横向温度梯度引起的异常Ettingshausen效应和诱导的自旋热积累梯度。纳米级磁体的这些影响的相关性说明了通过从头计算稀磁性合金。
2021-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Local spin Seebeck imaging with scanning thermal probe
在这项工作中，我们提出了一个实验的结果，以本地解决自旋Seebeck效应在高品质的Pt/YIG样品。我们通过采用局部加热的扫描热探针来产生高度局部非平衡的自旋电流来实现这一点。为了支持我们的实验结果，我们还提出了一个模型的基础上的非平衡热力学方法，这是在一个很好的协议与实验结果。为了进一步证实我们的结果，我们指数的局部解决自旋Seebeck效应与MFM的局部磁化织构和相关的相应区域。我们假设，这种技术可以成像的磁振子扩散长度内的磁化纹理，因此表征自旋热电子材料在纳米级。
2020-05-18 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Seebeck effect and thermoelectric efficiency of Kondo-correlated molecular junctions
从理论上研究了隧道结中强关联分子（或量子点）的非平衡热电输运性质。假设分子与接触的耦合是非对称的，我们利用微扰理论确定了由电压梯度和温度梯度驱动的非线性电流。然而，子系统组成的分子强耦合到一个接触，通过使用数值重整化群方法，它允许精确描述近藤关联解决。我们研究了温度梯度和电压依赖的非线性和微分塞贝克系数为各种初始配置的系统。特别是，我们表明，在库仑阻塞制度与单占领的分子，两个热势表现出符号的变化，由于在非平衡条件下的近藤关联。此外，我们确定的非线性热流和热电效率，表明该系统可以作为一个热机具有相当大的效率，取决于运输制度。
2023-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-dependent Seebeck effect in non-local spin valve devices
我们进行了测量的Py/Cu和Py/Ag横向自旋阀作为注入电流的方向和幅度的函数。在“临界”电流以上，自旋注入对电流方向有意想不到的依赖性。正电流比负电流显示更高的自旋注入极化。这意味着，除了电流诱导的自旋注入，有一个热诱导注入从自旋相关的塞贝克效应。由焦耳加热引起的Py电极中的温度梯度负责将过量自旋注入非磁性通道中。这种效应对于理解高电流自旋基器件，如自旋转移矩器件具有重要意义。
2018-11-14 cond-mat.mes-hall
Spin-Seebeck effect in a strongly interacting Fermi gas
我们研究了强相互作用的两组分费米气体中的自旋塞贝克效应，并提出了一个实验来测量这种效应的相对位移自旋上和自旋下的原子云在一个陷阱使用自旋相关的温度梯度。我们计算的自旋Seebeck系数和相关的自旋热输运系数作为温度和相互作用强度的函数。我们发现，当自旋间散射长度大于费米波长时，自旋-塞贝克系数随温度的变化而改变符号，自旋分离的方向也随之改变.我们计算这个零交叉温度作为相互作用强度的函数，特别是在统一的限制自旋间散射。
2012-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Criteria for accurate determination of the magnon relaxation length from the nonlocal spin Seebeck effect
热产生的磁振子的非局域输运不仅揭示了自旋塞贝克效应的潜在机制，而且还允许提取磁性材料中的磁振子弛豫长度（$λ_m$），即热磁振子可以传播的平均距离。在这项研究中，我们实验探索钇铁石榴石（YIG）/铂系统更进一步的范围相比，以前的调查。我们观察到，在长距离（$d$）的非本地SSE信号明显偏离一个典型的指数衰减。相反，由于远离加热器的温度梯度，它们可以由非局域产生的磁振子积累主导，并以几何方式衰减为$1/d^2$。我们强调只关注指数机制的重要性（即，中间距离方案）以提取$λ_m$。利用这一原理，我们研究了$λ_m$作为温度的函数在两个YIG薄膜，这是2.7和50 $μ$ m的厚度，分别。我们发现室温下$λ_m$约为15 $μ$ m，在$T=$ 3.5 K时增加到40 $μ$ m.有限元建模结果与实验研究定性一致，也显示了几何衰减超过指数制度。基于实验和模拟结果，我们提出了从非局域自旋Seebeck效应中提取$λ_m$的一般准则。
2017-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunnel magneto-Seebeck effect
自旋热电子学是自旋电子学和热电学的结合，是研究电荷、自旋和热输运相互作用的一个有趣的研究领域。近年来，人们在磁性纳米结构中发现了许多新的自旋相关的热输运现象。其中之一是磁隧道结（MTJ）中的隧道磁塞贝克（TMS）效应，该效应在未来的纳米电子器件中具有很大的潜力，例如用于三维热梯度的纳米结构传感器或由温差驱动的扫描隧道显微镜。TMS描述了当施加热梯度时MTJ的热功率对其磁配置的依赖性。在本文中，我们重点介绍了从2011年首次观察TMS到该研究领域目前正在进行的发展的成功方式。我们强调不同的加热技术，材料设计，应用和其他物理方面，如阻隔材料的热导率的作用。我们进一步证明了在这一领域内从头计算和实验之间的有效相互作用，因为这已经导致，例如，在MTJ中用半金属Heusler电极检测大TMS比率。
2018-11-06 cond-mat.mes-hall
Theory of spin Seebeck effect activated by acoustic chiral phonons
本文从理论上研究了手性绝缘体/普通金属结中由温度梯度驱动的自旋电流，基于声学声子介导的晶格旋转回转磁响应推导出自旋电流公式，为不依赖磁性和自旋轨道相互作用的手性声子激活自旋塞贝克效应提供了微观理论基础。
2025-08-19 cond-mat.mes-hall
Chiral Phonon Activated Spin Seebeck Effect
自旋极化的有效产生是自旋电子学的中心焦点。在磁性材料中，自旋电流可以通过传统的自旋塞贝克效应从热流中产生。近年来，具有确定旋向和角动量的手征声子也在多个研究领域产生了深远的影响。本文从温度梯度下手征声子的非平衡分布入手，在没有磁序和自旋轨道耦合的手征材料中发现了一种新的自旋选择性效应--手征声子激活的自旋塞贝克（CPASS）效应。声子阻力和带输运的贡献，CPASS系数计算的基础上玻尔兹曼输运理论。通过CPASS效应的自旋累积随温度梯度二次增加，并且随化学势调制而变化，从而使得能够高效且可调谐地产生自旋。CPASS效应为手性诱导的自旋选择性效应提供了一个有希望的解释，并为设计基于双手性材料的先进自旋电子器件提供了机会。
2022-03-19 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck effect of correlated magnetic molecules
本文研究了强关联分子结在线性响应区的自旋分辨热电性质。磁性分子被建模为一个单一的轨道水平的分子核自旋是由交换相互作用。利用数值重整化群方法，分析了分子的（自旋）Seebeck效应、热导率和品质因数在不同模型参数下的行为。我们表明，热电势强烈依赖于交换相互作用的强度和类型，以及分子的磁各向异性。当分子耦合到铁磁引线时，热电性质揭示了分子的自旋分辨隧穿过程和内禀磁性之间的相互作用。此外，在有限自旋积累的情况下，系统表现出自旋塞贝克效应。我们表明，一个相当大的自旋塞贝克效应可以开发时，分子表现出易平面磁各向异性，而自旋热电势的符号取决于分子的交换相互作用的类型和大小。
2021-05-22 cond-mat.mes-hall
Geometric Thermoelectric Pump: Energy Harvesting beyond Seebeck and Pyroelectric Effects
提出“几何热电泵”作为第三种热电转换方式，利用温度波动在一般导电系统中通过非平衡热力学几何相位实现电荷重分布，从而将环境温度变化转化为电能。
2023-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Transduction between electrical energy and the heat in a carbon nanotube using a voltage-controlled doping
碳纳米管（CNT）的高电导率（~100 MegaSiemens/m）和塞贝克系数（Seebeck coefficient）>200 mkV/K使其在各种应用中具有吸引力。不幸的是，由于声子传输导致的高热导率~ 3000 W/（m*K）限制了它们在热和电之间转换能量的能力。在这里，我们表明，增加的载流子浓度不仅会导致增加的电导率和塞贝克系数，但也会导致显着抑制的热导率由于增强声子-电子碰撞。在CNT器件中观察到对应于有效电子温度变化~115 K的强转导效应，其中局部栅电极控制了相对端的电荷掺杂。热与电子子系统的能量之间的转换对应于令人印象深刻的品质因数冷ZT ~ 6和转换的功率密度P ~ 80 kW/cm ~ 2。
2016-11-09 cond-mat.mes-hall
Non-local spin Seebeck effect in the bulk easy-plane antiferromagnet NiO
本文报道了在易平面反铁磁体NiO单晶中观察到的自旋塞贝克效应（SSE）产生的磁振子自旋电流。磁场诱导非简并性，从而在具有相反自旋的磁振子模式的布居中引起不平衡。温度梯度则产生非零的磁振子自旋流。该SSE在5 $\,$ K下在本体NiO中在局部和非局部几何结构中测量。所获得的信号的磁场依赖性建模的低能量磁振子模式的磁场分裂，影响自旋塞贝克系数。在此温度下的相关磁振子模式与立方各向异性和磁偶极-偶极相互作用有关。非局部信号通过在喷射器中从大约75 $\,μA$的电流饱和而偏离预期的二次焦耳加热。磁振子化学势不随距离呈指数衰减，不均匀性可能是局部磁振子积累的结果。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall
Hot-Carrier Seebeck Effect: Diffusion and Remote Detection of Hot Carriers in Graphene
我们调查热载流子传播通过石墨烯使用电非局部注入/检测方法。该器件由单层石墨烯片和多根金属引线组成。使用两个远程导线进行电加热，我们产生一个载流子温度梯度，导致剩余（检测器）导线上的可测量热电电压VNL。由于测量的非局部特性，VNL完全是由于塞贝克效应。值得注意的是，偏离焦耳功率P和VNL之间的普通关系，VNL ~ P，在低温下变得很明显，代表热载流子主导的热电指纹。通过研究VNL作为偏置的函数，我们直接确定了载流子温度和热载流子传播的特征冷却长度，这是依赖于热载流子传输的各种新应用的关键参数。
2015-06-15 cond-mat.mes-hall
Spin current noise of the spin Seebeck effect and spin pumping
本文从理论上研究了正常金属/铁磁体双层膜系统中由自旋Seebeck效应和自旋抽运引起的纯自旋电流的涨落。从一个简单的FI-NM界面模型与自旋守恒和自旋非守恒过程，我们推导出一般表达式的自旋电流和自旋电流噪声在界面内的FI-NM耦合强度的二阶微扰，并估计它们的钇铁石榴石（YIG）-铂界面。我们表明，自旋电流噪声可以用来确定由磁振子携带的有效自旋，在界面处的自旋非守恒过程修改。此外，我们表明，它提供了信息的有效自旋的磁振子，加热下的自旋泵，和自旋霍尔角的NM的接口。
2017-12-04 cond-mat.mes-hall
Driving Perpendicular Heat Flow: Ambipolar Transverse Thermoelectrics for Microscale and Cryogenic Peltier Cooling
尽管热电性能通常受到品质因数ZT的限制，但横向热电器件可以通过几何锥形在单个腿中实现任意大的温度差，即使具有较差的ZT。我们介绍了一个带工程横向热电与p型塞贝克在一个方向和n型正交，导致非对角项，驱动热流横向电流。这种材料对于微型器件和低温是有利的--正是标准纵向热电失效的情况。InAs/GaSb II型超晶格具有合适的能带结构，可用作横向热电材料。
2013-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelastic enhancement of the magnonic spin Seebeck effect in thin films and bulk samples
非均匀的温度分布可以在磁性膜中产生纯自旋电流，如例如在自旋塞贝克效应中所观察到的。此外，热诱导的弹性形变可能会影响自旋电流。提出了包含热激活磁弹效应的磁子自旋Seebeck效应的自洽理论，得到了热激活形变张量的解析表达式和耦合磁弹模的色散关系.我们推导出散装（3D）系统和薄磁性（2D）薄膜的分析结果。我们观察到体系统中的位移矢量和形变张量分别以$u\sim1/R^{2}$和$\varepsilon\sim1/R^{3}$的形式渐近衰减，而薄磁性薄膜中的衰减则以$u\sim1/R$和$\varepsilon\sim1/R^{2}$的形式缓慢进行。色散关系的证据在磁激发强各向异性。我们观察到，热弹性稳态变形可能会导致在磁振子谱的增强或减少的差距。间隙的减小增加了对自旋塞贝克效应有贡献的磁振子的数量，并为自旋塞贝克效应的热弹性控制提供了新的可能性。
2018-04-06 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck effect and magnon diffusion length in $\rm{\mathbf{Fe}}_{\mathbf{3}}\rm{\mathbf{O}}_{\mathbf{4}}$
磁振子扩散长度（MDL）的确定对于提高利用非金属磁体的基于自旋塞贝克效应（SSE）的器件的效率是重要的。我们提取的MDL在$50$和$300\,\rm{K}$在$\rm{Fe}_{3}\rm{O}_{4}$单晶的磁振子色散使用非弹性中子散射（INS）获得，并发现它们是相等的误差。然后，我们测量热通量归一化SSE响应和平面内磁化的$\rm{Fe}_{3}\rm{O}_{4}$薄膜和归一化的静态磁化贡献的SSE之前，确定MDLs从一个适合的厚度依赖性。我们发现用这种方法测得的MDLs比用INS测得的小，这可能是由于体材料和薄膜材料$\rm{Fe}_{3}\rm{O}_{4}$之间的磁振子传播的差异造成的。
2020-01-11 cond-mat.mes-hall
Seebeck Coefficient of a Single van der Waals Junction in Twisted Bilayer Graphene
当两个平面原子膜放置在范德华距离内时，通过界面的电荷和热传输通过动量守恒和结构可互换性的规则耦合，从而导致出色的热电性能。在这里，我们表明，一个有效的“层间声子阻力”决定塞贝克系数（S）在扭曲的双层石墨烯（tBLG）中形成的范德华间隙。的跨平面的热电压，这是非单调的温度和密度，是通过散射的平面外层呼吸（ZO '/ZA 2）声子模式的电子产生的，并显着不同于预期的Landauer-Buttiker形式主义在传统的隧道结。范德瓦耳斯结中的交叉平面塞贝克效应的可调谐性可能在创建具有层状固体的多功能热电系统的新类型中是有价值的。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall
Spin rectification in thermally driven XXZ spin chain via the spin-Seebeck effect
我们研究了一维XXZ自旋链在热驱动下的自旋电流整流现象。在我们的模型中，一个纯粹的自旋电流是由两个谐波热浴之间的温度差产生的，这反过来又通过自旋塞贝克效应产生自旋电压。结合局域自旋电流算符定义和非平衡修正的Redfield解，我们研究了自旋整流比与系统尺寸和外部磁场的函数关系。在低温下观察到有趣的效应，例如具有系统尺寸的振荡和高范围的可调谐性，外部磁场使磁绝缘体，这是很好地描述了XXZ模型，理想的候选人，以建立基于整流的自旋器件。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall
First harmonic measurements of the spin Seebeck effect
我们目前的测量自旋塞贝克效应（SSE）的技术，结合交流（AC）和直流（DC）。该方法被应用到亚铁磁性绝缘体/重金属双层膜，Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$（YIG）/Pt。通常，SSE测量使用AC电流来产生交变温度梯度，并以两倍AC频率测量由重金属中的逆自旋霍尔效应产生的电压。在这里，我们表明，当焦耳加热与AC和DC偏置电流，SSE响应发生在AC电流驱动的频率，可以大于二次谐波SSE响应。我们比较了第一和第二谐波响应，并表明它们是一致的SSE。电压响应的场依赖性被用来表征类阻尼和类场转矩。该方法可用于研究温度梯度引起的非线性热电效应和自旋动力学。
2018-08-23 cond-mat.mes-hall
Substantial local variation of Seebeck coefficient in gold nanowires
纳米结构有望改善材料的热电性能，用于能量转换和光电探测。我们报告了一个由单一金属制成的薄膜纳米线器件的光热电电压的空间分布的研究。聚焦激光束用于通过直接吸收和激发Au器件中的等离子体共振的组合来局部加热金属纳米结构。如前所述，在比激光光斑尺寸短的纳米线中，我们观察到与局部塞贝克系数在空间上依赖于纳米结构的宽度一致的热电电压分布。在较长的结构中，我们观察到极端的变化，净热电电压的激光点沿纳米线的长度扫描。热电电压的符号和大小对纳米线的结构缺陷、金属颗粒结构和表面钝化敏感。这一发现开辟了改善纳米级热电性能局部控制的可能性。
2017-07-14 cond-mat.mes-hall
