Spin caloritronics in magnetic tunnel junctions: Ab initio studies
这封信介绍了从头计算的磁热电功率（MTEP）和自旋塞贝克系数的MgO基隧道结与Fe和Co引线。此外，正常的热电势的计算，并给出了纯Fe和Co的定量与实验一致。因此，隧道结中的计算值是上限的良好估计。特别是，大于100 μV/K的自旋塞贝克系数是可能的。MTEP比超过几个1000%，并强烈依赖于温度。在铁铅的情况下，MTEP比发散，甚至在某些温度下到无穷大。作为温度的函数的自旋塞贝克系数显示出非平凡的依赖性。对于Fe/MgO/Fe，甚至系数的符号也随温度变化。
2011-04-11 cond-mat.mes-hall
Strain-induced enhancement of the Seebeck effect in magnetic tunneling junctions via interface resonant tunneling: Ab-initio study
采用线性响应理论结合基于第一性原理的Landauer-Büttiker方法研究了Fe/MgO/Fe（001）磁性隧道结的热电特性。我们发现Fe/MgO/Fe（001）MTJ的Seebeck系数强烈地依赖于势垒厚度和四角畸变。在MTJ中的面内晶格参数的压缩四元畸变提供刚好在费米能量之上的界面共振态。这导致MTJ中的共振隧穿，并且当MgO势垒的厚度为约1 nm（四个或五个MgO原子层）时显著增强塞贝克系数。此外，一个广泛的面内晶格参数的tetravel扭曲推动界面态远离费米能，导致塞贝克系数的减少。此外，我们发现界面共振隧穿增强了MTJ的压缩失真的功率因数。这些结果表明，控制势垒厚度和四端畸变将是有效的最大限度地提高MTJ的热电性能。
2020-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On/off switching of bit readout in bias-enhanced tunnel magneto-Seebeck effect
磁隧道结中的热电效应是目前一个很有吸引力的研究课题。在这里，我们证明了在CoFeB/MgO/CoFeB隧道结中的隧道磁塞贝克效应（TMS）可以通过简单地改变CoFeB电极的磁状态来切换到逻辑1状态和逻辑0状态。我们通过结合热梯度和电场来实现磁隧道结的这种新功能。这项新技术揭示了偏置增强隧道磁塞贝克效应，它可以作为绿色信息技术中逻辑器件或存储器的基础，具有纯热写入和读取过程。此外，众所周知，被称为塞贝克效应的热产生电压敏感地依赖于电子结构，因此在固态物理学中已经被重视了近一百年。在这里，我们解除塞贝克的历史性发现，从1821年到一个新的水平，目前的自旋电子学。我们的研究结果表明，信号过零，可以通过调整偏置电压，施加在结的电极之间进行调整，因此，该效应的名称是偏置增强隧道磁塞贝克效应（bTMS）。通过结中电子的自旋和能量依赖性传输，可以使用具有比隧道磁阻（TMR）高得多的控制的偏置电压来配置bTMS效应，并且甚至对于仅一种磁性配置（平行（P）或反平行（AP））完全抑制bTMS效应。该选项允许在室温下读出~ 3000%的磁信息对比度，同时保持一个磁取向的大信号。该对比度比使用TMR效应可以获得的值大得多。此外，我们的测量是朝着实验实现高TMS比的一步，这是预测特定的Co-Fe组合物。
2014-05-05 cond-mat.mes-hall
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
Thermal spin current and magnetothermopower by Seebeck spin tunneling
最近观察到的塞贝克自旋隧道，热电模拟自旋极化隧道，进行了描述。其根本原因是具有至少一个铁磁电极的隧道结的塞贝克系数的自旋依赖性。塞贝克自旋隧穿产生穿过隧道势垒的自旋角动量的热流，而没有电荷隧道电流。在铁磁体/绝缘体/半导体隧道结中，这可以用于响应于电极之间的温度差（ΔT）在半导体中诱导自旋累积（Δμ）。一个唯象的框架来描述的热自旋输运的参数，可以从实验或理论。关键成分是自旋极化热电隧道电导和具有非零能量导数的隧道自旋极化，导致多数和少数自旋电子的不同塞贝克隧道系数。我们计算了热自旋电流、诱导自旋积累和Δμ/ΔT，讨论了限制机制，并比较了自旋穿过隧道势垒的热流和电流.一个突出的特征是，热诱导的自旋积累是最大的隧道电阻较小，相比之下，遭受铁磁金属和半导体之间的阻抗失配的电诱导的自旋积累。热致自旋积累产生与Δμ成比例的额外热电压，这可以显著增强传统的电荷热电势。由于汉勒效应，热电势也可以用磁场操纵，产生汉勒磁热电势。
2011-12-15 cond-mat.mes-hall
Comparison of the magneto-Peltier and magneto-Seebeck effects in magnetic tunnel junctions
理解磁性隧道结（MTJ）中的热生成和传输过程是朝着改善其在当前存储器件中的应用迈出的重要一步。最近的工作已经在实验上证明了MTJ中的磁塞贝克效应，其中结的塞贝克系数随着磁配置从平行（P）到反平行（AP）配置的变化而变化。在这里，我们报告的研究，其尚未探索的互惠效应，磁珀耳帖效应，其中通过改变MTJ的磁配置，改变由隧穿电子携带的热流。磁珀耳帖信号，反映了在P和AP配置之间的结的温度差的变化与施加的电流在小的偏置线性缩放，但在大的偏置制度大大增强，由于高阶焦耳加热机制。通过仔细提取反映磁珀耳帖效应的线性响应，并将其与在同一设备上进行的磁塞贝克测量进行比较，我们观察到与Onsager互易性一致的结果。我们估计磁珀耳帖系数为13.4 mV的线性制度，使用三维热电模型。我们的研究结果开辟了可编程热电器件的基础上的珀耳帖效应在MTJ的可能性。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Seebeck effects in two-dimensional spin transistors
本文研究了一个自旋-轨道耦合的二维电子系统在外加热梯度的作用下的运动。我们讨论了产生的电压偏置（电荷塞贝克效应），自旋偏置（自旋塞贝克效应）和磁化依赖的热电势（磁塞贝克效应）在弹道制度的运输在线性响应。我们发现电荷热电势是自旋轨道强度和量子阱宽度的振荡函数。我们还观察到，它总是负的正常引线。我们仔细比较了线性响应系数和索末菲近似的精确结果。当接触是铁磁时，我们计算了平行和反平行磁化结构的自旋分辨Seebeck系数。值得注意的是，热电势可以通过调整费米能来改变它的符号。当Rashba耦合不存在时，这种效应消失。此外，我们确定的磁塞贝克比，这表明在Rashba潜在的存在下的戏剧性的变化。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall
Magneto-Seebeck coefficient of Fermi-liquid in three-dimensional Dirac/Weyl semimetal
研究了三维Dirac/Weyl半金属中的无耗散磁Seebeck效应。霍尔电阻率$ρ_{yx}$和热电霍尔系数$α_{xy}$在量子极限处呈现平台，其中电子仅占据零朗道能级。在该条件下，塞贝克系数$S_{xx}\approx ρ_{yx}α_{xy} $的量子振荡被抑制，无质量的费米子被转换为费米液体系统。我们证明了量子极限下的塞贝克系数可以用费米波长和热德布罗意波长的谐波和来表示。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunnel magneto-Seebeck effect
自旋热电子学是自旋电子学和热电学的结合，是研究电荷、自旋和热输运相互作用的一个有趣的研究领域。近年来，人们在磁性纳米结构中发现了许多新的自旋相关的热输运现象。其中之一是磁隧道结（MTJ）中的隧道磁塞贝克（TMS）效应，该效应在未来的纳米电子器件中具有很大的潜力，例如用于三维热梯度的纳米结构传感器或由温差驱动的扫描隧道显微镜。TMS描述了当施加热梯度时MTJ的热功率对其磁配置的依赖性。在本文中，我们重点介绍了从2011年首次观察TMS到该研究领域目前正在进行的发展的成功方式。我们强调不同的加热技术，材料设计，应用和其他物理方面，如阻隔材料的热导率的作用。我们进一步证明了在这一领域内从头计算和实验之间的有效相互作用，因为这已经导致，例如，在MTJ中用半金属Heusler电极检测大TMS比率。
2018-11-06 cond-mat.mes-hall
Vectorial observation of the spin Seebeck effect in epitaxial NiFe$_2$O$_4$ thin films with various magnetic anisotropy contributions
我们发展了一种矢量型测量方法，测量了在MgGa $_2$ O $_4$（MGO）和CoGa $_2$ O $_4$（011）（CGO）上用脉冲激光沉积外延生长的NiFe $_2$ O $_4$薄膜中的自旋塞贝克效应（SSE），从而改变了晶格失配和晶体取向.我们确认，一个大的晶格失配导致应变各向异性除了磁晶各向异性的薄膜使用振动样品磁强计和铁磁共振测量。此外，我们发现，在NiFe $_2$ O $_4$薄膜的磁应变各向异性的存在显着影响的形状和大小的磁场依赖的SSE电压回路。我们进一步证明，双向场相关的SSE电压曲线可以用来揭示完整的磁化反转过程，建立了一个基于自旋热效应的矢量磁强计技术。
2019-05-12 cond-mat.mes-hall
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
Dependence of transverse magneto-thermoelectric effects on inhomogeneous magnetic fields
研究了生长在MgO衬底上的坡莫合金薄膜的横向磁热电效应。我们发现，低于1 Oe的小寄生磁场可以产生伪影的各向异性磁热电势的幅度的1%的顺序，这也是在实验中检测到的。测量的文物揭示了一个新的来源的不确定性检测的横向自旋塞贝克效应。考虑到这些结果，我们得出结论，横向自旋塞贝克效应的贡献，检测到的电压是低于20 nV的噪声电平。
2015-10-25 cond-mat.mes-hall
Picosecond spin Seebeck effect
我们报告了时间分辨磁光克尔效应测量的纵向自旋塞贝克效应驱动的巡游电子和磁振子之间的界面温度差。测量的激光激发引起的自旋积累的时间演化表明，角动量转移在皮秒时间尺度上的Au/Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$和Cu/Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$界面。自旋混合电导与界面自旋Seebeck系数的乘积为$10^8$ A m $^{-2}$ K $^{-1}$的量级。
2016-08-02 cond-mat.mes-hall
Determination of spin-dependent Seebeck coefficients of CoFeB/MgO/CoFeB magnetic tunnel junction nanopillars
研究了CoFeB/MgO/CoFeB磁性隧道结（MTJ）在存在温度梯度时的自旋相关Seebeck系数和隧穿磁热电势.热梯度由纳米柱顶部的电加热器产生。发现MTJ上的热功率电压与加热功率成线性关系，并揭示了与隧道磁阻相似的场依赖性。热梯度的幅度是从校准测量结合有限元模拟的热通量。在此基础上，导出了（240 \pm 110）\muV /K量级的大自旋相关Seebeck系数。从介电击穿后的MTJ上的额外测量，对于1.5nm MgO基MTJ纳米柱，可以导出高达90%的隧穿磁热电功率。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Transverse spin Seebeck vs. Anomalous and Planar Nernst Effects in Permalloy Thin Films
研究了生长在MgO和GaAs衬底上的坡莫合金薄膜的横向磁热电效应，并与生长在悬浮SiN膜上的薄膜进行了比较。测量沿坡莫合金膜顶部图案化的铂条的横向电压与外部磁场的关系，作为角度和温度梯度的函数。在确定了平面能斯特效应和反常能斯特效应的贡献后，我们发现了横向自旋Seebeck效应的上限，它比以前报道的小了几个数量级。
2013-10-15 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Thermopower and Seebeck Effects in Magnetic Tunnel Junctions
研究了由铁磁电极、锌半导体和正常金属组成的磁性隧道结的各向异性磁热功率（TAMT）和各向异性自旋塞贝克（TASS）效应。我们开发了一个理论模型，用于描述的依赖性的热致隧穿电流在MTJ上的铁磁层的磁化的面内取向。该模型考虑了这些系统中存在的特定Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用，这是我们在TAMT和TASS中发现的$C_{2v}$对称性的原因。
2013-09-13 cond-mat.mes-hall
Time-resolved measurement of the tunnel magneto-Seebeck effect in a single magnetic tunnel junction
最近，一些研究小组报道了磁隧道结中自旋相关的热电效应。在本文中，我们提出了一个时间分辨测量的热电压和热流的一个单一的微米到纳米尺度的隧道结的设置。电调制二极管激光器用于在隧道结层堆叠上产生温度梯度。这种激光调制技术能够记录时间依赖性的热电压信号，其时间分辨率仅受热电压的时间分辨率的限制。到目前为止，时间依赖的热电压无法解释。现在，通过本文中的设置，可以在μs时间范围内区分不同的塞贝克电压对整个测量电压信号的贡献。开发了一个模型电路，解释了不同样品类型的电压贡献。此外，它将被示出，从磁隧道结产生的电压信号只能被观察到当激光点直接集中在顶部的磁隧道结，这允许横向分离的效果。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon-polaron mediated spin Seebeck effect in altermagnets
Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所）；Institute for Theoretical Physics, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院理论物理研究所）
本文研究交变磁体在外磁场下的自旋塞贝克效应，发现其沿面内方向呈现显著各向异性，且磁弹耦合产生的共振峰可增强对交磁序的区分度，为实验探测提供新途径。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall
Unidirectional Seebeck effect from Rashba spin-orbit coupling on the subsurface of Ge(111)
本文提出在完全无磁性的Rashba二维电子气中由自旋动量锁定产生单向Seebeck效应的新机制，并系统研究了半导体Ge(111)次表面态中的该效应。
2023-04-04 cond-mat.mes-hall
Magnetothermal transport in the spin-1/2 easy-axis antiferromagnetic chain
本研究采用精确解析方法探究自旋1/2易轴反铁磁链的磁热输运特性，区分两类边界条件下的自旋Seebeck效应，发现临界场处的特殊特征及其演化规律，为自旋链化合物实验及自旋电子学自旋流产生提供理论支撑。
2024-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Influence of the magnetic material on tunneling magnetoresistance and spin-transfer torque in tunnel junctions: Ab initio studies
用从头算方法研究了FeCo/MgO/FeCo隧道结的隧穿磁电阻和自旋转移矩随Co掺杂浓度和偏压的变化关系。我们发现，隧道磁电阻随Co浓度与以前的计算相矛盾，但与最近的实验一致。这种依赖性从合金的体性能解释。通过使用合金中的无序的现实描述，我们可以表明，即使是少量的无序导致隧道磁阻急剧下降。这为计算值和测量值之间的差异提供了定量解释。的自旋转移力矩示出了一个线性的电压依赖性的面内组件和二次的面外组件的所有浓度在小的偏置电压。特别地，面内扭矩的线性斜率与浓度无关。对于高偏置电压的面内扭矩显示出很强的非线性偏离的线性斜率高钴浓度。这是解释从相同的效果，其中管理隧道磁阻。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall
Modulation of Spin Seebeck Effect by Hydrogenation
我们证明了Pd/YIG双层膜中氢化对自旋塞贝克效应（SSE）的调制。在3%氢气的存在下，SSE电压从在纯Ar气体中观察到的幅度下降超过50%。SSE电压的调制是可逆的，但是SSE电压恢复到预氢化值需要几天，因为氢解吸的时间常数长。我们还表明，相同的样品的自旋霍尔磁阻显着降低与氢暴露，支持所观察到的调制的自旋电流信号源于氢化的Pd/YIG。
2022-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic spin dynamics simulations of magnonic spin Seebeck and spin Nernst effects in altermagnets
基于第一性原理对金红石进行原子尺度自旋动力学模拟，揭示了交错磁体中依赖于磁子传播方向的显著自旋塞贝克与自旋能斯特效应及有限自旋积累。
2024-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Huge ultrafast spin Seebeck effect mediated by laser-excited superdiffusive magnon currents
Uppsala University（乌普萨拉大学）
该研究提出了一种基于量子玻尔兹曼方程的微观框架，用于模拟超快激光诱导去磁化过程，揭示了超扩散磁子传输现象，并预测了技术相关幅度的超快自旋Seebeck效应。
2026-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric effects in FeCo|MgO|FeCo magnetic tunnel junctions
采用推广的Landauer-Büttiker方法，从第一性原理出发研究了FeCo |MgO|（001）磁性隧道结的热电系数（Seebeck系数和热导率）.与外延Fe |MgO| Fe（001）MTJ相比，FeCo |MgO| FeCo（001）MTJ通常产生较小的热电效应。的（磁）塞贝克效应是敏感的FeCo $|$ MgO界面的细节。界面氧空位（OV）的存在可以显著增强MTJ的热电效应。我们还计算了角相关的Seebeck系数，提供更多的信息有关的运输物理。我们报告在室温下的Wiedemann-Franz定律的大偏差。
2014-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond spin current pulses generated by the non-thermal spin-dependent Seebeck effect and interacting with ferromagnets in spin valves
利用磁致二次谐波对自旋电流的敏感性，我们在Fe/Au/Fe/MgO（001）赝自旋阀中实现了250 fs的自旋电流脉冲。它们的时间分布表明，超扩散热电子输运通过亚100纳米的Au层接近弹道极限和脉冲持续时间主要由激光激发的热载流子在Fe中的热化时间决定。考虑到计算的自旋相关的Fe/Au界面透射率，我们得出结论，一个非热自旋相关的塞贝克效应是负责产生超短SC脉冲。我们还表明，热电子自旋旋转时，与非共线磁化在Au/Fe界面的相互作用，这为未来的自旋电子器件具有很高的潜力。
2016-07-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Berry curvature induced magnetotransport in 3D noncentrosymmetric metals
利用半经典Boltzmann输运理论，考虑Berry曲率和轨道磁矩的影响，研究了非中心对称金属的磁电和磁热输运性质.这些效应使磁电和磁热电导率具有二次B依赖性，导致了平面霍尔效应、负磁阻、平面能斯特效应和负塞贝克效应等有趣的现象。与这些效应相关的输运系数显示出相对于所施加的电场和磁场之间的角度的通常的振荡行为。非中心对称金属的能带除了在一个带接触点处被Rashba自旋轨道耦合分裂。当费米能级低于（高于）带接触点时，观察到巨（减）负磁电阻。磁阻性质的这种差异与相应费米表面上的速度、Berry曲率和轨道磁矩的大小有关，其中轨道磁矩起主导作用。当费米能级低于（高于）能带接触点时，绝对磁电阻和平面霍尔电导率随Rashba耦合参数的增大而减小（增大）。
2021-10-30 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent magneto-thermopower of narrow-gap lead chalcogenide quantum wells
本报告对具有显着外部Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的IV-VI铅盐量子阱中的磁热动力行为，即\textit{Seebeck}和\textit{Nernst}效应（NE）进行了半经典分析。除了之前已经观察到的自旋相关的Seebeck效应之外，我们还从理论上预测了其热模拟物自旋相关的NE的类似自旋描绘行为。铅盐的选择是因为它们具有双重优势，部分原因是它们具有优异的热电性能，特别是PbTe，而它们的低带隙和高自旋轨道耦合使它们成为研究纳米结构中\textit{RSOC}的理想候选物。计算结果表明，自旋向上的电子具有较大的纵向磁热势，而横向分量几乎相同。相比之下，对于无磁场的情况下，相关的功率因数计算揭示了一个显着更高的贡献，从自旋下降合奏，并遭受减少与电子密度的增加。我们还讨论了定性的半经典的方法的限制，为极端情况下的高磁场和暗示所观察到的热动力行为时，量子霍尔制度是操作。最后，技术来调节热功率简要概述。
2018-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio study of magneto-ionic mechanisms in ferromagnet/oxide multilayers
本文通过第一性原理模拟研究了Ta/CoFeB/HfO2多层膜中的磁离子机制，计算了不同界面构型的磁各向异性能，提出了能解释近期实验观测结果的微观机制。
2022-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vector spin Seebeck effect and spin swapping effect in antiferromagnetic insulators with non-collinear spin structure
本研究针对零磁化下反铁磁序操控检测的难题，阐释非共线LuFeO₃中观测到的面内温度梯度磁热电压与自旋交换效应的一致性，为反铁磁自旋电子学提供新材料方向。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magneto-thermoelectricty of anisotropic two-dimensional materials
本文基于半经典玻尔兹曼输运理论和矢量平均自由程方法，解析研究了垂直磁场下各向异性二维材料的线性热电响应，克服了传统弛豫时间近似的缺陷，并计算了半狄拉克半金属等代表性系统的电导率与热电系数。
2024-07-21 cond-mat.mes-hall
Tailoring magnetoresistance through rotating Ni particles
我们目前的\textit{ab initio}研究不同的镍nanocontacts和显示的电导的变化，这种收缩由于原子重排的接触。特别是，我们认为一个Ni颗粒，并表明，磁阻可以从几个变化到50%，甚至可以反转符号作为一个函数的颗粒和引线之间形成的接触面积。
2011-05-11 cond-mat.mes-hall
Berry curvature induced thermopower in type-I and type-II Weyl Semimetals
贝里曲率的作用类似于动量空间中的磁场，它改变了载流子的流动和熵。这在Weyl半金属中引起了一些有趣的磁电和磁热输运现象。%，包括平面霍尔效应和平面能斯特效应。在这里，我们探讨的Berry曲率和轨道磁化的热势倾斜I型和II型外尔半金属的影响，使用半经典玻尔兹曼输运形式主义。我们分析计算的完整的磁导率矩阵，并使用它来获得不同方向的磁场$(B)$，相对于倾斜轴的热功率矩阵。我们发现，Weyl节点的倾斜诱导线性磁场项的电导率矩阵，以及在热电势矩阵。当沿倾斜轴施加$B$场时，线性$B$项出现在塞贝克系数中。在垂直于倾斜轴的平面中施加磁场导致二次$B$平面能斯特效应、线性$B$面外能斯特效应和二次$B$塞贝克系数校正。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large Tunneling Anisotropic Magnetoresistance mediated by Surface States
利用扫描隧道显微镜研究了低温下hcp Co厚膜的隧穿各向异性磁电阻效应。在约-350 mV处，发现高达30%的强TAMR，具有特征电压依赖性和符号反转。借助\textit{ab initio}计算，TAMR可以追溯到自旋极化的占据表面态，该占据表面态经历强的自旋-轨道相互作用，导致磁化方向依赖于与体态的杂化。
2018-01-06 cond-mat.mes-hall
Tunneling magneto thermo power in magnetic tunnel junction nanopillars
研究了CoFeB/MgO/CoFeB磁性隧道结纳米柱的隧穿磁热功率（TMTP）。通过微图案化的电加热器线产生跨结的热梯度。测量在纳米柱的顶部和底部接触之间的高达几十个\muV的热功率电压，其与所施加的加热功率并且因此与所施加的温度梯度成线性比例。热功率信号变化高达10 \muV后，两个CoFeB层的相对磁配置从平行到反平行的反转。该信号变化对应于100 \muV /K量级的大的自旋相关塞贝克系数和高达90%的隧道结的大的TMTP变化。
2011-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Nernst effect
在连续介质中的不可逆过程的热力学预测的存在下，磁能斯特效应，结果从磁模拟的塞贝克效应在铁磁体和磁泳发生在顺磁电极接触的铁磁体。因此，作为对由受到温度梯度影响的相邻YIG板的静磁波产生的不均匀磁感应场的响应，期望在Pt电极上具有DC和AC分量的电压。电压频率和对所施加的磁感应场的取向的依赖性与自旋泵浦的电压频率和对所施加的磁感应场的取向的依赖性完全不同。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Thermal and gravitational chiral anomaly induced magneto-transport in Weyl semimetals
外尔半金属中的量子异常（对于${\bf E}\cdot{\bf B} \neq 0$或${\bf \nabla}T\cdot{\bf B} \neq 0$）导致相反手性节点之间的手性电荷和能量泵送。这导致外尔节点之间的手性电荷和能量不平衡，这表现在几个有趣的磁输运现象中。在这里，我们调查的作用，电，热，和重力手征异常的磁输运外尔半金属。我们预测平面Ettinghausen和Righi-Leduc效应是这些量子异常的一个独特的签名。我们还证明了一个显着的增强的热电电导率，塞贝克效应，能斯特效应和热导率随着温度的升高。有趣的是，这种异常引起的输运违反了Wiedemann-Franz定律和Mott关系。
2019-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Prospect for room temperature tunneling anisotropic magnetoresistance effect: density of states anisotropies in CoPt systems
隧穿各向异性磁电阻（TAMR）效应是最近在（Ga，Mn）As铁磁半导体中发现的一种由自旋轨道耦合引起的效应，反映了铁磁层中隧穿态密度与磁矩取向的关系。基于从头算相对论计算的各向异性的状态密度，我们预测了相当大的TAMR效应在室温金属铁磁体。这为具有更简单几何形状的新自旋电子器件开辟了前景，因为这些器件不需要在隧道结的任一侧上的反铁磁耦合接触。我们专注于几个模型系统，从简单的hcp-Co到更复杂的铁磁结构，增强自旋轨道耦合，即散装和薄膜L1 $_0$ -CoPt有序合金和单原子Co链在Pt表面台阶边缘。通过将这些体系中磁晶各向异性的从头计算结果与实验数据进行定量比较，证实了预测的态密度各向异性的可靠性。
2006-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of magnetoresistance effect in $\mathrm{Mn_{3}Sn}/\mathrm{MgO}/\mathrm{Mn_{3}Sn}$ antiferromagnetic tunnel junction
University of Tokyo（东京大学）；JSR Corporation（JSR公司）；Kyoto University（京都大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）；Tohoku University（东北大学）；RIKEN（理化学研究所）
利用第一性原理计算，研究非共线反铁磁体Mn3Sn与MgO隧道势垒组成的磁隧道结中的隧穿磁电阻效应，发现其TMR比可达1000%以上，源于Mn3Sn动量空间的自旋劈裂与MgO的筛选效应。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmion meets magnetic tunnel junction: an efficient way for electrical skyrmion detection investigated by ab initio theory
在我们的原理证明研究中，我们研究了Skyrmions对磁阻输运的影响。特别是，我们表明，磁性隧道结是一个技术上有吸引力的和有前途的方式，非共线磁结构的电检测。所计算的效果是源于不同的k-状态之间的散射，不能单独通过状态密度来识别。我们的研究结果表明，检测效率强烈依赖于所使用的材料。
2019-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
$Ab$ $Initio$ Study of Magnetic Tunnel Junctions Based on Half-Metallic and Spin-Gapless Semiconducting Heusler Compounds: Reconfigurable Diode and Inverse Tunnel-Magnetoresistance Effect
磁隧道结（MTJ）由于其作为诸如MRAM的非易失性存储器以及用于磁逻辑应用的潜在用途而在过去几十年中吸引了强烈的研究兴趣。半金属磁体（HALF）已被建议作为MTJ的理想电极材料，以实现极大的隧道磁阻（TMR）效应。尽管它们的高TMR比，基于HALTH的MTJ不表现出电流整流，即，二极管效应，这是在磁隧道结概念的基础上实现的受阻和II型自旋无隙半导体（SGS）。所提出的概念最近已被实验证明使用Heusler化合物。在目前的工作中，我们调查从第一性原理MTJ的基础上II型SGS和HMM四元Heusler化合物FeVTaAl，FeVTiSi，MnVTiAl，和CoVTiSb。我们的$ab$ $initio$量子输运计算的基础上的非平衡格林函数方法表明，所考虑的MTJ表现出电流整流与相对较高的开：关比。我们表明，在传统的半导体二极管相比，MTJ的整流偏置电压窗口（或击穿电压）是有限的HMM和SGS Heusler化合物的自旋间隙。本发明MTJ的独特特征在于二极管效应可以动态配置，即，取决于电极磁化的相对取向，MTJ允许电流在一个或另一个方向上通过，这导致反向TMR效应。非易失性、可重构二极管功能、可调整流电压窗口和电极材料的高居里温度的组合使得所提出的MTJ对于室温自旋电子学应用非常有前途，并且为磁存储器和逻辑概念以及逻辑存储器计算开辟了道路。
2022-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetothermoelectric effects in graphene and their dependence on scatterer concentration, magnetic field and band gap
利用半经典玻尔兹曼输运方程（BTE）方法，推导了石墨烯在有无磁场作用下的电输运系数和热电输运系数的解析表达式.模型中考虑了声子、带电杂质和空位的散射。计算了Seebeck（$S_{xx}$）和Nernst（$N$）系数随载流子浓度、温度、散射体浓度、磁场和感生带隙的变化关系，并与实验结果进行了比较。如实验中观察到的，$S_{xx}$是费米能量的奇函数，而$N$是偶函数。这两个系数的峰值都随着散射体浓度的降低和温度的升高而增大。此外，打开带隙减小了$N$，但增加了$S_{xx}$。施加一个磁场会在狄拉克点上引入$S_{xx}$随费米能量变化的不对称性。的形式主义是更准确和计算效率比传统的格林函数的方法来模拟传输系数，并可用于探索其他外来材料的传输特性。
2016-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant thermoelectric effect in Al2O3 magnetic tunnel junctions
磁性纳米结构中的热电效应和所谓的自旋热电子学引起了人们的极大兴趣。事实上，它提供了一种新的方式来控制和操纵自旋电流，这是基于自旋的电子学的关键要素。本文报道了Al_2O_3磁性隧道结的巨磁热电效应。这种几何形状的热电压可以达到1 mV。此外，磁热电压效应可以用类似于隧道磁阻比的比率来测量。然后，可以通过改变隧道结中的两个磁性层的相对磁化取向来调谐塞贝克系数。因此，我们的实验扩展了自旋电子器件的应用范围，热电和提供了一个重要的信息，了解热自旋输运的物理。
2011-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
