Observation of thermoelectric currents in high-field superconductor-ferromagnet tunnel junctions
本文报道了在强磁场中超导-铁磁隧道结中热电流的实验观测结果。热电信号是由于自旋相关的粒子-空穴对称性的提升，并被发现与最近的理论预测非常一致。从数据中推断出的最大塞贝克系数约为$-100~\mathrm{μV/K}$，比金属结构中常见的大得多。我们的结果直接证明了高场超导体中自旋和热输运的耦合。
2015-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectricity carried by proximity-induced odd-frequency pairing in ferromagnet/superconductor junctions
我们探讨的作用，邻近诱导的奇频配对的热电铁磁体耦合到一个传统的$s$波自旋单态超导体通过自旋活性界面。通过改变铁磁体中的极化及其方向和界面自旋轨道相互作用强度，我们分析了铁磁体中所有邻近感生对振幅的行为及其对热电系数的贡献。基于对Seebeck系数的计算结果，我们预测奇频自旋三重态库珀对比常规自旋单重态偶频对更能有效地增强结的热电性，尤其是混合自旋三重态对更有利.我们的热电优值的结果表明，铁磁/超导结是非常好的热电系统时，超导性是由奇频率配对。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spin-dependent thermoelectric phenomena in a quantum dot attached to ferromagnetic and superconducting electrodes
研究了单能级量子点和超导导线混合系统的输运和热电性质。另一种铅一般为正常金属铁磁体。在后一种情况下，单粒子输运是自旋极化的。我们的主要兴趣是在库珀对和单粒子隧穿的Andreev隧道的相互作用。后者是负责相对较大的热功率和品质因数，由于发散的密度单粒子状态的超导能隙边缘。铁磁和超导引线系统也可以揭示自旋热电现象。在BCS理论中考虑了有限的超导能隙，在Hartree-Fock近似下，利用非平衡格林函数技术计算了点内库仑相互作用下的热电系数。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Large thermoelectric power and figure of merit in a ferromagnetic-quantum dot-superconducting device
我们研究了耦合到铁磁和超导电极的量子点的热电性质。在铁磁-量子点界面处的自旋极化隧穿和塞曼分裂量子点能级的外部磁场的应用的组合导致热电势（塞贝克系数）的大值。重要的是，热电势可以通过连接到点的外部栅极电压来调节。我们计算了衡量热电转换效率的品质因数，发现它达到了很高的值。我们讨论了Andreev反射过程和准粒子隧穿进出超导接触的不同贡献。此外，我们得到的磁热电势和自旋Seebeck效应，这表明，在我们的设备中的自旋电流可以控制的温度梯度的戏剧性的变化。
2016-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Giant thermoelectric effects in a proximity-coupled superconductor-ferromagnet device
在超导异质结中，由于自旋分裂和自旋过滤的同时作用，通常可以忽略不计的热电效应可以被显著地增强。建立在我们早期工作的想法[物理。$\textbf{110}$，047002（2013）]，我们提出了现实的介观设置来观察具有铁磁界面或端子的超导体异质结构中的热电效应。我们专注于塞贝克效应是一个直接的测量的本地热电响应，并发现，热功率的顺序为$\sim200$ $μV/K$可以实现在一个晶体管的结构，其中第三个终端允许漏的热电流。热电势的测量可以进一步用于定量地确定引起自旋分裂的自旋相关的界面参数。对于纳米级冷却的应用，我们讨论了品质因数，我们发现温度$\lesssim 1$ K的巨大值超过1。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal Thermoelectric Effects and Nonlocal Onsager Relations in a Three-Terminal Proximity-Coupled Superconductor-Ferromagnet Device
我们研究了一个超导和两个铁磁接触组成的三端设置中的热和电荷输运。我们预测，同时存在的自旋过滤和自旋相关的散射相移在两个界面的每一个将导致非常大的非局部热电效应在清洁和无序系统。热输运系数和电输运系数的对称性通过Onsager互易性与基本热力学原理相关联。我们的研究结果表明，一个非局域版本的Onsager关系的热电电流在一个三端量子相干铁磁-超导体异质结构，包括一个自旋相关的交叉Andreev反射和相干电子转移过程。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectricity of the Ferromagnetic Superconductor UCoGe
UCoGe在铁磁性的存在下表现出超导电性。当沿b轴（垂直于易磁化轴）施加磁场时，铁磁性减弱，超导性增强。这种增强已被归因于增加耦合观察到的临界波动所产生的增强的有效质量的铁磁过渡被强烈抑制。然而，知道费米面在临界点附近是否以及如何变化也很重要。在这里，我们报告的热电性UCoGe，揭示了一个低载流子密度的金属测量。在沿b轴方向施加磁场的情况下，UCoGe的热电势在H*=11.1T和较低温度下出现一个尖锐的峰值，随着温度的升高，峰值变宽。在高场下，热电势改变了符号，这表明费米面发生了变化。我们用费米面的拓扑变化分析了这些结果，并表明这可以解释热电性和增强的超导电性。
2012-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermoelectric properties of a ferromagnet-superconductor hybrid junction: Role of interfacial Rashba spin-orbit interaction
研究了具有Rashba自旋轨道相互作用和界面层δ函数势垒的铁磁-超导混合结构的热电性质。在铁磁体中，热导率随温度呈指数上升，表现为一个跨越温标，将热导率随极化强度的变化分为两个相反的行为，而界面Rashba自旋轨道场的引入则使热导率随Rashba场强度的变化呈现非单调性。我们采用散射矩阵的方法来确定所有可能的散射过程的振幅在界面上解释的热电性能的设备。我们研究了Seebeck效应，并表明当铁磁体的极化趋向于半金属极限时，可以实现更高的热电势。在有限势垒存在下，即使对于较低的极化，它也可以被增强。当存在界面Rashba自旋轨道相互作用时，在弱或中等的界面Rashba场下，Seebeck系数随势垒强度和极化强度的增加而增大。从应用的角度来看，我们计算的优值，并表明，$zT\sim 4-5$与更高的铁磁体的极化无论是在存在或不存在弱或中等的Rashba自旋轨道相互作用以及标量势垒。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Large Tunable Thermoelectric Effects in Superconducting Spin Valves with Commercially Available Materials
本文实验与理论研究市售材料制成的全外延F/S/F结，实现约100 μV/K的Seebeck系数及平行/反平行磁态间超过一个数量级的热电信号切换。
2025-09-02 cond-mat.supr-con
Nonlinear electric and thermoelectric Andreev transport through a hybrid quantum dot coupled to ferromagnetic and superconducting leads
我们讨论了当电压和温度偏置施加在纳米结构上时，相互作用的量子点耦合到自旋极化和超导水库的非线性Andreev电流。由于超导（S）引线引入的粒子-空穴对称性，子带自旋电流同样消失。然而，Andreev电荷电流取决于铁磁（F）接触中的极化程度，因为导体的静电内部电势的偏移取决于载流子的自旋取向。这种自旋相关的电位漂移表征了我们器件中的非线性响应。我们展示了在两种情况下，即（i）S-主导的情况下，当点超导隧穿率（$Γ_R$）远高于铁磁点隧道耦合（$Γ_L$），和（ii）F-主导的情况下，当$Γ_L\gg Γ_R$。对于铁磁主导的情况下，自旋相关的潜力表现出非单调的行为作为点的水平是失谐。因此，当调整引线极化和量子点能级时，亚带隙电流也可以表现出有趣的行为，例如电流整流和具有较小热偏压的热电流的最大化。
2017-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of magnetic state dependent thermoelectricity in superconducting spin valves
本研究在超导自旋阀中实验观测到热电效应的完全磁控及其符号随磁态的变化，并发现高面内磁场下的双重符号反转与超临界场下的显著效应。
2023-07-13 cond-mat.supr-con
Thermoelectric detection of Andreev states in unconventional superconductors
我们从理论上描述了热电效应，这是完全由于Andreev过程涉及通过电子和空穴的耦合形成库珀对。Andreev热电效应可以发生在弹道铁磁体-超导体结中，铁磁体上具有主导的超导邻近效应，并且它对非常规超导体中出现的表面态非常敏感。我们认为在二维和三维的混合结证明，热电电流总是在超导体表面的低能量Andreev束缚态的存在下逆转。微观分析的邻近诱导的配对表明，热电效应只会出现，如果偶数和奇数频率的库珀对共存于混合的单重态和三重态。我们的研究结果是一个例子，丰富的新兴现象相结合的系统磁性和超导性，他们开辟了一条途径，探索奇异的表面状态在非常规超导体。
2021-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-dependent thermoelectric effects in graphene based superconductor junctions
利用Bogoliubov de-Gennes理论，我们研究了超导石墨烯结中电荷和自旋相关的热电效应。结果表明，尽管是正常的超导结，但石墨烯基铁磁超导体（F-S）和铁磁-Rashba自旋轨道区超导体（F-RSO-S）结中都存在温度依赖的自旋热电势。在Rashba自旋轨道相互作用下，电荷和自旋相关的Seebeck系数分别达到最大值3.5 $k_B/e$和2.5 $k_B/e$.值得注意的是，这些系数相对于磁交换场和化学势有一个零点临界值。当Rashba耦合不存在时，这种效应消失。这些结果表明，石墨烯基超导体可用于自旋热电子器件。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Complete magnetic control over the superconducting thermoelectric effect
在超导体和强极化铁磁体之间的界面处产生巨大的热电效应，使得能够建造高效的热电发电机。我们预测，这种发电机的热功率可以完全由磁输入信号控制：不仅可以通过旋转磁体来切换热功率，甚至可以完全逆转。这种原位控制与传统的热电不同，传统的热电通常由设备设计固定。
2022-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Heat capacity and transport studies of the ferromagnetic superconductor RuSr2GdCu2O8
研究了Zn替代前后RuSr_2GdCu_2O_8铁磁超导体的电阻率、热电势和热容。Ru磁矩和顺磁Gd磁矩的有序化以及超导性的发生的热力学特征都被清楚地看到和量化。该材料表现出体超导共存的空间均匀的铁磁性。它们似乎是典型的欠掺杂超导铜氧化物，其中赝能隙主导正常态输运，热力学和替代性质。然而，磁场诱导的Tc增加可能表明某种程度的三重配对。
1999-11-09 cond-mat.supr-con
Huge nonequilibrium magnetoresistance in hybrid superconducting spin valves
提出了一种铁磁-超导混合自旋阀。它的运作依赖于超导体中的非平衡输运和邻近诱导的交换耦合之间的相互作用。在适当的偏置电压下，合适的铁磁-超导体组合可以获得高达10^6%的巨大隧道磁电阻值。该结构的可控自旋过滤器性质与其固有的简单性相结合，使这种设置有吸引力的低温自旋电子应用，降低功耗是一个额外的要求。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Spintronic Heat Engine
本文实现了一种基于EuS/Al/AlO$_x$/Co隧道结的超导自旋电子热机，通过铁磁层取向调控热电电压符号，实现热电存储单元，并提出理论模型预测其效率。
2023-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal for a phase-coherent thermoelectric transistor
确定在低温下提供有效热电效应的材料和器件是低温电子系统热管理策略发展的主要障碍。超导体不能提供一个解决方案，因为它们近乎完美的电子空穴对称性导致一个可以忽略不计的热电响应，然而，在这里，我们从理论上证明了超导热电晶体管，它提供了无与伦比的优点高达$\sim 45$和塞贝克系数大到几个mV/K在亚开尔文温度。该装置也是相位可调的，这意味着其发电的热电响应可以用小磁场精确控制。我们的概念是基于一个超导体正常金属超导干涉仪中的正常金属弱链接隧道耦合到铁磁绝缘体和塞曼分裂超导体。在应用外部磁通量时，干涉仪能够对热电特性进行相位相干操纵，同时提供接近卡诺极限的效率。
2014-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal, electric and spin transport in superconductor/ferromagnetic-insulator structures
铁磁绝缘体（FI）附着在传统的超导体（S）上，大大改变了后者的性质。具体地说，在FI/S界面处的交换场导致超导态密度的分裂。如果S是一个超导薄膜，薄于超导相干长度，状态密度的修改发生在整个样品。S/FI结构中交换分裂和超导关联的共存导致了引人注目的输运现象，这些现象在热电、超导自旋电子学和辐射传感器中具有重要的应用。在这里，我们回顾了最新的进展，了解FI/S结构的输运性质，提出了一个完整的理论框架的基础上准经典动力学方程。我们讨论了非平衡条件下电子自由度，电荷，自旋和能量之间的耦合及其在热电和自旋相关输运中的表现。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Thermally induced spin-transfer torques in superconductor/ferromagnet bilayers
热致磁化动力学由于其在信息技术中的潜在应用而成为当前研究的热点。研究了热梯度中磁畴壁与相邻超导体相互作用的范型系统。由于超导体中的巨热电效应和等自旋对的产生的联合作用，在该系统中产生的自旋转移力矩大到足以引起比先前预测大$10^3$倍的高畴壁速度。
2022-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin caloritronics with superconductors: Enhanced thermoelectric effects, generalized Onsager response-matrix, and thermal spin currents
最近有人提出并实验证明，由于自旋相关的粒子-空穴不对称性，在铁磁体/超导体结构中产生大的热电效应是可能的。在这里，我们从理论上表明，两个自旋分裂超导体之间的准粒子隧穿增强了热电响应许多倍相比，当只有一个这样的超导体被使用，产生塞贝克系数（$\mathcal{S} > 1$ mV/K）和品质因数（$ZT \simeq 40$）远远超过最好的散装热电材料，也变得更有弹性对非弹性散射过程。我们提出了一个广义Onsager响应矩阵，它考虑到自旋相关的电压和温度梯度。此外，我们表明，热诱导的自旋电流在这样的结中创建，即使在没有极化隧穿势垒，也成为最大的情况下，自旋相关的粒子-空穴不对称性存在于两侧的障碍。我们确定如何这些热自旋电流可以调谐的幅度和符号的几个参数，包括外部磁场，温度和超导相位差。
2016-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On-demand thermoelectric generation of equal-spin Cooper pairs
超导自旋电子学是基于铁磁-超导体（F-S）混合结中自旋三重态库珀对的产生。先前的按需操纵自旋极化超电流的提议通常需要仔细控制磁性材料的能力。相反，我们提出了一种量子热机，它可以产生等自旋的库珀对，并在不操纵磁性元件的情况下按需驱动超电流。我们考虑在二维拓扑绝缘体的螺旋边缘上的S-F-S结，它连接不同温度下的两个引线。由热偏压产生的热和电荷电流是由不同的传输过程引起的，其中电子共隧穿负责向冷引线的热流，并且引人注目的是，只有交叉Andreev反射有助于电荷电流。这种纯粹的非定域安德烈耶夫热电效应在超导体上注入自旋极化的库珀对，产生一种可以通过调节它们的相对相位来打开/关闭的超电流。我们进一步证明，自旋三重态配对的签名是由相当低的温度梯度小于超导能隙的热电流的波动促进。
2019-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectric Effect in Altermagnet-Superconductor Junctions
本研究提出交变磁体-超导体结结构，结合逆邻近效应理论实现无外场热电响应，证实其性能可比肩铁磁-超导结，且交变磁金属可用于高效低温热电领域。
2024-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field-induced Phenomena in Ferromagnetic Superconductors UCoGe and URhGe
本文综述了我们最近对铁磁超导体UGe_2、URh Ge和UCoGe的研究，在这些超导体中实现了所谓的等自旋配对的自旋三重态。我们专注于URhGe和UCoGe的实验结果，其中超导性已经发生在环境压力下。UCoGe上沿硬磁化轴（b轴）的磁场的巨大的上临界场Hc 2被证实的交流磁化率测量的微调的磁场角。与沿难磁化轴的巨大Hc 2相反，沿易磁化轴（c轴）的Hc 2的值相对较小。然而，在UCoGe和URhGe中的Hc 2的初始斜率，即dHc 2/dT（H -> 0）指示大的值，这可以通过在磁化测量中检测到的磁畴效应来解释。利用高质量UCoGe单晶的比热测量证实了体超导电性，这种超导电性在c轴方向的磁场作用下得到扩展。
2012-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Softer than normal, but not as soft as one might think: Spontaneous flux lattices in ferromagnetic spin-triplet superconductors
本文提出了一种理论，用于研究铁磁超导体ZrZn_2，UGe_2和URhGe中可能出现的自发涡旋晶格，其中超导性可能是自旋三重态性质。这种自发磁通晶格的长波长的波动被预测为是巨大的相比，传统的磁通晶格，和自旋单重态铁磁超导体是相同的。结果表明，这些波动导致明确的实验签名，这可能提供最简单的方法来观察自发磁通晶格。
2004-05-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
A hybrid superconducting quantum dot acting as an efficient charge and spin Seebeck diode
我们提出了一种高效的热电二极管器件，由量子点与正常或铁磁电极和超导水库耦合而成。电流在正向（正热梯度）表现出强烈的非线性行为，而在反向（负热梯度）几乎消失。我们的讨论是由规范不变的电流守恒的传输理论占电子-电子相互作用内的点。我们发现，二极管的行为极大地调整与外部栅极电位，塞曼分裂或铅磁化。因此，我们的研究结果是相关的新的热电器件与增强功能的搜索。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal transport in superconductor heterostructures: some recent progress
本文综述了热偏置超导体异质结构中低温电子热输运的近期进展，涵盖铁磁、反铁磁及拓扑结中的热电效应与相位可调电流，旨在实现超导热器件应用。
2025-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
