Origins of transverse voltages generated by applied thermal gradients and applied electric fields in ferrimagnetic-insulator/heavy-metal bilayers
我们比较了铁磁绝缘体/重金属双层（Tm 3Fe 5 O 12/W和Tm 3Fe 5 O 12/Pt）中的热梯度驱动横向电压与室温及以上温度下相应的电驱动横向电阻。我们发现，Tm 3Fe 5 O 12/W的热和电效应可以解释一个共同的自旋电流检测机制，自旋霍尔磁阻（SMR）的物理基础。然而，对于Tm 3Fe 5 O 12/Pt，电驱动的横向电压（平面霍尔信号/异常霍尔信号）的比率远大于相应的热梯度信号的比率，这一结果与单独基于SMR的机制的期望非常不同。我们将这种差异归因于Tm 3Fe 5 O 12/Pt界面处的邻近诱导磁性层。
2022-02-22 cond-mat.mes-hall
Spin-transfer pulse switching: From the dynamic to the thermally activated regime
在单轴薄膜纳米磁体模型系统中，研究了热涨落对自旋转移开关的影响。将纳米磁体并入自旋阀纳米柱中，所述自旋阀纳米柱经受可变振幅和持续时间的自旋极化电流脉冲。两个物理制度是明确区分：长脉冲持续时间制度，其中发生逆转的自旋转移辅助热激活的能量障碍，和短时间的大脉冲幅度制度，其中的开关概率是由自旋角动量在电流脉冲。
2010-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermal gradient-driven skyrmion dynamics with near-zero skyrmion Hall angle
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）
本研究通过微磁模拟揭示热梯度驱动Co-Pt双层中Néel斯格明子向热区运动且霍尔角近零，并建立参数依赖框架以最小化霍尔效应。
2025-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnetic field control of antiferromagnetic domain walls in a thermal gradient
发现在沿易磁化轴的均匀磁场作用下，处于热梯度中的反铁磁畴壁会受到一个朝向较冷区域的力。这个力随着所施加的场的强度而增加，并且对于足够高的值，它克服了将壁推向较热区域的熵力。该力与热梯度成正比，并与由磁场引起的磁畴壁的净磁矩呈线性关系。这种力的来源在于畴壁反射率的增加，这是由于畴壁内部的反铁磁有序的场诱导的相当大的破坏，这使得畴壁成为磁振子的有效屏障，磁振子在畴壁上反射时将线性动量传递到畴壁
2020-08-02 cond-mat.mes-hall
Quantitative separation of the anisotropic magnetothermopower and planar Nernst effect by the rotation of an in-plane thermal gradient
热梯度作为自旋电流的驱动力在自旋热电子学中起着关键作用。在这一领域的自旋Seebeck效应（SSE）是主要的兴趣，并在平面内的热梯度诱导垂直的自旋电流（横向SSE）和平面外的热梯度产生平行的自旋电流（纵向SSE）方面进行了研究。到目前为止，所有的旋热实验都采用空间固定的热梯度。因此，相对于明确定义的结晶方向的各向异性测量是不可能的。在这里，我们介绍了一个新的实验，不仅允许面内旋转的外部磁场，但也旋转的面内的热梯度控制的光学温度检测。因此，在坡莫合金薄膜中的各向异性磁热电势和平面能斯特效应可以同时测量，并揭示相移，这允许热电势、各向异性磁热电势和平面能斯特效应的定量分离。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of air confinement on thermal contact resistance in nanoscale heat transfer
我们在此报告的压力依赖于Wollaston线热探头和样品之间的接触热阻（Rc）的分析模型的框架内进行评估。本文研究了在1 Pa ~ 10 e5 Pa的不同气压下，Wollaston丝热探针与纳米尺度样品之间的热传递。我们利用扫描热显微镜（SThM）的热分析两个样品，熔融石英（SiO2）和钛（Ti），具有不同的热导率。记录热探针的输出电压差（Δ V），该输出电压差在离接触输出电压（Voc）和接触输出电压（Vic）之间。结果表明，随着空气压力的增加，传热量增加，导热系数越高，传热量越大。我们还提出了一个分析模型的基础上归一化的输出电压差，以提取探针样品的接触热阻。在~1.8e7 K/W ~14.3e7 K/W范围内的Rc值验证了所提出的分析模型。进一步的分析表明，探针和样品之间的接触热阻随着空气压力的增加而减小。这种行为被解释为通过封闭空气的热传递对接触热阻的贡献。此外，在热失配行为的背景下，也证明了Rc的签名，这是通过使用声学失配模型（AMM）和扩散失配模型（DMM）的研究。
2017-10-26 cond-mat.mes-hall
Spin-wave propagation and transformation in a thermal gradient
研究了温度梯度对外部激发的偶极自旋波在磁绝缘体波导中传播特性的影响。结果表明，自旋波沿磁化方向向较冷区域传播时，其波长不断减小。该方法利用波在较热区域传播时波长的增加，实现波在不同位置反射的部分波导模的分解。温度对自旋波性质的影响主要是由饱和磁化强度的变化引起的，并且在自旋热电子应用中产生了操纵自旋波的有希望的机会。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall
Electron-Transfer-Induced Thermal and Thermoelectric Rectification
使用整流器控制热和电子电流的方向和大小对于分子电路设计的进步具有重要意义。为了促进在这样的分子结构中的新的传输现象的实施，我们检查热和热电整流效应，所引起的电子转移过程中发生的跨分子之间的温度梯度。历史上，唯一已知的能够在纯分子环境中产生热整流的热传导机制是声子热传输。在这里，我们表明，具有不同的局部温度的分子位点之间的电子转移也可以产生热整流效应，电子跳跃通过分子桥连接金属引线在不同的温度引起不对称塞贝克效应，即，热电整流，在分子结。
2019-08-01 cond-mat.mes-hall
Thermal gradient driven domain wall dynamics
研究了在畴壁动力学中热梯度的作用是否类似于磁场或电流。广义上讲，磁化控制旋钮可以分为能量驱动力或角动量驱动力。由静磁场驱动的DW传播是前者的最佳示例，其中DW速度与能量耗散率成比例，而电流驱动的DW运动是后者的示例。在这里，我们表明，DW的传播速度驱动的热梯度可以完全解释为热产生的自旋电流和DW之间的角动量转移。我们发现DW平面旋转速度随着DW宽度的减小而增加。随着Gilbert阻尼的增加，DW沿导线的传播速度和DW平面绕导线的旋转速度都减小。这些事实与角动量转移机制一致，但与能量耗散机制不同。我们进一步表明，磁振子自旋转移力矩（STT）产生的热梯度具有阻尼类和类场分量。通过对DW传播速度和DW平面旋转速度的分析，得到了非绝热过程产生的类场STT系数（\b{eta}）。发现\b{eta}不依赖于温度梯度，随单轴各向异性K_（||）（更薄的DW）;并且随着阻尼的增加而减小，这与较大的阻尼或较厚的DW导致自旋电流极化与局部磁化之间更好的对准或更好的绝热性的物理图像一致。
2019-05-26 cond-mat.mes-hall
Saturation of radiative heat transfer due to many-body thermalization
由于材料的非局部光学响应，两个物体之间的辐射热传递在非常短的分离距离处饱和。在这项工作中，我们表明，与第三个机构或外部浴的辐射相互作用的存在下，也可以引起饱和的热传递，即使在分离距离的材料的光学响应是纯粹的本地。我们证明，这种饱和机制是一个热化过程中产生的系统中的多体相互作用的直接后果。这种效应可能在复杂系统的纳米级热管理领域以及在纳米级热计量中对测量信号的解释中产生重要影响。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall
A thermodynamic theory for thermal-gradient-driven domain wall motion
自旋波（或磁振子）与磁畴壁（DW）以复杂的方式相互作用，DW可以沿着或逆着磁振子流传播。然而，热激活的磁振子总是在温度梯度下将DW驱动到磁性绝缘体的纳米线的较热区域。我们从理论上说明了为什么它肯定是这样的显示DW熵总是大于一个域，只要材料参数不依赖于自旋纹理。等效地，当DW移动到较热的区域时，丝的总自由能可以降低。较大的DW熵与低能磁振子态密度的增加有关，而低能磁振子态密度的增加是由无带隙磁振子束缚态引起的。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall
Phase-sensitive thermoelectricity and long-range Josephson effect supported by thermal gradient
我们表明，热电信号以及直流约瑟夫森电流可能会严重增强在多终端超导混合纳米结构暴露于温度梯度。在温度$T$强烈超过我们的设备的无功能量的超电流和热感应电压的主要贡献来自非平衡低能量准粒子，并预测缓慢衰减（代数而不是指数）与增加$T$。我们还预测了一个非平凡的电流相位关系和过渡到一个$π$结状态控制的温度梯度和系统拓扑结构。所有这些特征在同一个实验中都可以同时观察到。
2019-12-09 cond-mat.mes-hall
Thermal spin-transfer torque in magnetic tunnel junctions
热自旋转移矩（TSTT）是一种仅通过温度梯度来切换磁性隧道结中的磁性自由层的效应。我们提出了从头计算的TSTT。特别是，我们讨论了磁层成分的影响，考虑$\text{Fe}_\text{x}\text{Co}_{\text{1-x}}$合金。此外，我们比较了TSTT的偏置电压驱动的STT，并讨论了可能的热开关的要求。例如，仅对于3个单层MgO的非常薄的阻挡层，热切换是可以想象的。然而，即使对于如此薄的势垒，TSTT对于目前的切换来说仍然太小，并且需要进一步优化。特别是，TSTT强烈依赖于铁磁层的组成。在我们目前的研究中，事实证明，在所选择的铁磁层的厚度，纯铁给出了最高的热自旋转移扭矩。
2013-11-06 cond-mat.mes-hall
Electron transfer at thermally heterogeneous molecule-metal interfaces
分子物种和金属之间的电子转移速率，每个在不同的局部温度下，理论上通过实施双温（其特征在于两个温度）马库斯形式主义检查。建立了由温度梯度引起的分子与金属间热传递机制的速率常数和电子贡献的表达式。系统的耦合动力学方程描述的电子和热电流的推导和检查在不同范围的反应几何形状和温度梯度。结果表明，电子在分子-金属界面上的传递与热传递有关，即使在净电子流为零时，金属与分子之间的电子交换对界面热传导也有明显的贡献。
2019-08-01 cond-mat.mes-hall
Thermally-Assisted Spin-Transfer Torque Magnetization Reversal in Uniaxial Nanomagnets
我们模拟的随机朗道-Lifshitz-吉尔伯特（LLG）的单轴纳米磁体的动态到亚毫秒的时间尺度，使用基于图形处理单元的微磁代码，并确定热辅助反转动力学的自旋电流和单轴各向异性轴之间的几何倾斜的效果。逐渐接近开关时间（$I\rightarrow 0$，$<τ>\propto\exp(-ξ(1-I)^2)$）的渐近行为，表明弹道和热辅助自旋转移反转之间的广泛交叉制度。有趣的是，平均开关时间被证明是几乎独立的自旋电流和磁体的单轴轴之间的角度。这些结果具有重要的意义，建模的自旋转移磁性随机存取存储器位单元的热辅助磁化反转的能量。
2012-05-29 cond-mat.mes-hall
Near-field thermal radiation transfer controlled by plasmons in graphene
结果表明，热激发等离子体极化激元模式可以强烈地介导，增强和\emph{tune}的近场辐射传输之间的两个紧密分离的石墨烯片。在近红外波段，在波动电动力学的框架内分析了近场热交换对掺杂和电子弛豫时间的依赖关系。对热传递的主要贡献可以被控制为来自带间或带内过程。我们预测在低掺杂和共振的两个石墨烯片中的等离子体激元的最大转移，具有数量级增强（例如，对于$0.1μm$到$10nm$之间的分离，$10^2$到$10^3$）超过Stefan-Boltzmann定律，称为远场极限。强大的，可调的，近场转移提供了一个外部可控的热开关，以及一个新的混合石墨烯石墨烯热电/热光伏能量转换平台的承诺。
2012-03-17 cond-mat.mes-hall
Thermally assisted spin transfer torque switching in synthetic free layers
从理论上研究了铁磁耦合合成自由层中热辅助自旋转移矩翻转的磁化反转率。通过求解Fokker-Planck方程，得到了弱耦合和强耦合极限下开关几率的解析表达式。我们发现热稳定性与Delta_{0}（1-I/ I_{c}）^{2}成正比，而不是Koch等人[Phys. Rev. Lett. 92，088302（2004）]，其中I和I_{c}是在绝对零度温度下自旋转移扭矩切换的电流和临界电流。（1-I/ I_{c}）指数的差异导致对热稳定性Delta_{0}的显著低估。我们还发现，快速开关是通过选择适当的方向的应用领域。
2011-02-24 cond-mat.mes-hall
Thermal transport in a 2D stressed nanostructure with mass gradient
受最近的分子动力学（MD）模拟和实验的启发，我们研究了一个简化的模型，其中原子被布置在一个由最近邻相互作用耦合的矩形晶格中，原子间的距离是二次的。该系统具有机械应变，边界原子耦合到朗之万热浴。原子质量在纵向上线性变化，模拟同位素或掺杂分布。这种不对称性和张力改变了热性能。虽然原子间的相互作用是二次的，但势在坐标系中是非谐的。通过直接的分子动力学模拟和求解低温下的Fokker-Planck方程，我们可以更好地理解非谐性在热整流中的作用。我们观察到一个增加的热电流与增加所施加的机械张力。温度和热流沿横向变化。这种效应有助于确定系统的哪些部分对热损伤更敏感。我们还研究了热整流作为应变和系统尺寸的函数。
2015-10-17 cond-mat.mes-hall
Microscopic calculation of thermally-induced spin-transfer torques
本文从微观上计算了导电铁磁体中由温度梯度引起的自旋转移力矩。通过引入一个与能量密度耦合的虚拟引力场，用拉廷格法处理温度梯度。由久保公式得到的热扭矩系数包含由平衡分量引起的发散，在应用爱因斯坦-卢廷格关系式之前应减去该发散。只有按照这个过程，一个熟悉的莫特式的耗散自旋转移力矩获得。结果表明，与熵而不是能量耦合的虚拟场将从一开始就解决这个问题。
2014-08-20 cond-mat.mes-hall
Near-field thermal upconversion and energy transfer through a Kerr medium : Theory
我们提出了一种实现大克尔$χ^{(3)}$ -介导的热能转移在纳米级，利用一般的三重共振，四波混频过程的耦合模描述的方法。我们分析了热上转换和能量转移的效率，从中到近红外波长的平面几何形状，涉及两个平板支持相距很远的表面等离子体激元和分离的非线性$χ^{(3)}$介质，由外部入射光照射。我们研究了多种几何和材料配置和不同类别的interveening介质-无论是散装或纳米结构晶格的纳米颗粒嵌入非线性材料-旨在共振增强与热板共振的入射光的相互作用。我们发现，即使当整个系统处于热力学平衡（在室温下）和典型的驱动强度$\sim\mathrm{W}/μ\mathrm{m}^2$下，所得到的上转换率可以接近，甚至超过在典型的对称和非平衡配置的真空分离板实现的热通量率。所提出的非线性方案可能被利用来实现纳米级的热冷却和制冷，并主动控制具有显著不同谐振响应的材料之间的热传递。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall
Near-field heat transfer in a scanning thermal microscope
我们提出了测量的近场之间的热剖面仪的尖端和平面材料表面的真空条件下的热传递。对于低于10-8米的尖端样品的距离，我们的结果显着不同的波动电动力学的预测。我们认为，这些差异是由于存在的材料依赖的小长度尺度下的介电性能的宏观描述失败，并讨论了相应的模型，产生公平的协议与现有的数据。这些结果是重要的定量解释的信号通过扫描热显微镜能够检测表面上的局部温度变化。
2011-03-16 cond-mat.mes-hall
Nano-scale thermal transfer -- an invitation to fluctuation electrodynamics
基于Rytov及其同事的涨落电动力学，概述了热辐射的电磁理论。我们讨论的基本概念和不同的近似状态。物理内容说明了几个例子近场传热。
2016-09-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Near-field thermal radiative transfer between two coated spheres
在这项工作中，我们提出了一个表达式的近场热辐射转移之间的两个球与任意数量的涂层。我们数值模拟表明，由于新引入的涂层和核心之间的接口之间的分层球的热传递的频谱表现出新的功能。这些特征包括非共振频率处的宽超普朗克峰和具有极性材料涂层的金属球之间的近场选择性发射。在某些情况下，具有两种不同极性材料的核心和涂层的球体也显示出超过均匀球体的总电导。
2017-09-07 cond-mat.mes-hall
Deconstructing temperature gradients across fluid interfaces: the structural origin of the thermal resistance of liquid-vapor interfaces
界面热阻决定了凝结-蒸发过程和物质-流体界面的热输运。尽管它在运输过程中的重要性，负责热阻的界面结构仍然是未知的。通过结合非平衡分子动力学模拟和界面分析，消除界面的热波动，我们表明，热阻的液体-蒸汽界面连接到一个低密度的流体层，吸附在液体表面。该热阻层（TRL）限定了边界，在该边界处，热传输机制从气体的热传输机制（弹道）改变为致密液体的热传输机制，致密液体的热传输机制由涉及非常短的平均自由程的频繁的颗粒碰撞主导。我们表明，热导率是成正比的TRL中吸附的原子的数量，因此，我们解释了在液-气界面的热阻的结构起源。
2017-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Thermal discrete dipole approximation for the description of thermal emission and radiative heat transfer of magneto-optical systems
我们在这里提出了一个概括的热离散偶极近似（TDDA），使我们能够描述的近场辐射热传递之间的有限物体的任意形状，表现出磁光（MO）活动。我们还扩展了TDDA的方法来描述一个有限的物体的热发射和没有MO活动。我们的方法也是有效的光学各向异性材料描述的任意介电常数张量，我们提供了简单的封闭公式的基本热量，大大简化了TDDA方法的实施。此外，我们表明，采用我们的TDDA方法可以严格证明基尔霍夫辐射定律的任意MO对象的发射率和吸收率。我们的工作铺平了道路的理论研究的主动控制的排放和辐射传热之间的MO系统的任意大小和形状。
2017-06-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Diamagnetic levitation and thermal gradient driven motion of graphite
从理论上研究了石墨的抗磁悬浮和热驱动运动。使用量子力学推导的磁化率，我们计算的平衡位置的悬浮石墨的周期性排列的磁铁，并调查的磁化率和几何形状的悬浮高度的依赖关系。我们发现，悬浮的高度是最大化在一定的周期的磁铁，然后最大高度的线性比例的磁化率的悬浮对象。我们比较了普通的AB-堆叠石墨和随机堆叠石墨，并表明，后者表现出大的悬浮长度，特别是在低温下，因为它的抗磁性与温度成反比。最后，我们证明了温度梯度移动的悬浮物体向高温侧，并估计所产生的力作为磁化率的函数。
2019-05-10 cond-mat.mes-hall
Evidence for thermal spin transfer torque
在位于Cu纳米线中间的Co/Cu/Co自旋阀中获得了大的热流。二次谐波电压对外加电流的响应被用来研究热流对自旋阀开关的影响。开关场和电压响应的幅度被发现是依赖于热电流。这些影响是一个热自旋转移扭矩作用于磁化的证据，并占了热，电荷和自旋电流的热力学模型中的Onsager互易关系。
2010-04-12 cond-mat.mes-hall
Near-field radiative heat transfer between nanostructures in the deep sub-wavelength regime
由深亚波长距离分开并受到大的热梯度（>100 K）的平行物体之间的辐射热传递可以实现发电和热传输控制的突破性技术。然而，由于难以在nm尺度的距离上保持大的热梯度，同时避免其他热传递机制，如传导，在这种情况下的热传输从未在实验上实现。以前的平行平面之间的实验测量仅限于大于500 nm的距离（具有20 K的热梯度），这远大于大多数应用所需的理论预测距离（<100 nm）。在这里，我们展示了近场辐射热传递之间的平行纳米结构在深亚波长制度，使用高精度微机电（MEMS）位移控制。我们还利用高拉伸应力下结构的高机械稳定性，以最大限度地减少热屈曲效应，并在大的热梯度下保持小的分离。我们实现了近两个数量级相对于远场极限，这对应于一个54 nm的分离的热传递的增强。我们还实现了冷热表面之间的高温度梯度（260 K），同时保持约100 nm的距离。
2015-09-26 cond-mat.mes-hall
Thermal relaxation in titanium nanowires: signatures of inelastic electron-boundary scattering in heat transfer
我们已经采用噪声测温的调查的电子和衬底之间的热弛豫纳米线图案从40 nm厚的钛膜上覆盖的原生氧化物的硅晶片的顶部。通过在稀释制冷机的基础温度下通过焦耳加热来控制电子温度$T_e$，我们探测了在温度$T_e= 0.5 - 3$开尔文下的电子-声子耦合和热边界电阻。使用一个规则的$T^5$依赖的电子-声子耦合的清洁金属和$T^4$依赖的界面热流，我们推导出一个小的贡献，从钛电子的直接能量转移到基板声子由于非弹性电子边界散射。
2017-08-27 cond-mat.mes-hall
Parameter space for thermal spin-transfer torque
热自旋转移力矩描述了通过施加热流来操纵磁化。Jia等人在2011年对该效应进行了理论计算。它被发现需要大的温度梯度在开尔文的顺序跨越超薄MgO屏障。在本文中，我们提出的结果的制造和表征的磁性隧道结与3单层薄氧化镁障碍。通过高分辨率透射电子显微镜成像定量研究了不同生长条件下的界面质量。我们证明隧穿磁阻比高达55%至64%的3至4单层势垒厚度。具有垂直磁化各向异性的磁性隧道结显示自旋转移力矩开关，临界电流为0.2 MA/cm $^2$。热产生的扭矩从头计算使用Korringa-Kohn-Rostoker和非平衡格林函数方法。使用COMSOL模拟了飞秒激光脉冲产生的温度梯度，揭示了20 K的梯度，使热自旋转移扭矩开关。
2013-03-17 cond-mat.mes-hall
Thermal Spin-Transfer Torques in Magnetoelectronic Devices
我们预测，铁磁体的磁化方向可以被自旋转移力矩逆转伴随自旋极化热电热流。我们说明的概念，通过应用有限元理论的热电输运无序磁电子电路和设备的金属自旋阀。当热化不完全时，在正常金属间隔物中发现自旋热累积矢量，即，多数和少数自旋的温度方向不平衡。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic thermal magnetoresistance for an active control of radiative heat transfer
当外加磁场方向相对于热流方向变化时，磁光粒子间的近场辐射换热将产生巨大的各向异性热磁电阻效应.我们说明了这种效果的情况下，两个InSb球形粒子，我们发现，ATMR振幅可以达到高达800%的值为5 T的磁场，这是许多数量级大于其自旋电子模拟的电子设备。这种热磁效应可以在超快热管理以及磁和热遥感领域找到广泛的应用。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Domain wall motion in ferromagnetic nanowires driven by a localized Gaussian thermal gradient
University of Rhode Island（罗德岛大学）；Khulna University（库尔纳大学）；University of Nebraska-Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校）
研究铁磁纳米线中磁畴壁动力学，用随机朗道 - 里夫希茨 - 吉尔伯特方程，分析激光温度等因素对DW速度的影响，发现激光宽度和到DW距离可独立控制DW响应，有助于阐明热驱动机制及指导自旋电子存储器件热控策略。
2026-07-15 cond-mat.mes-hall
Thermal theory of aluminum particle ignition in continuum, free-molecular, and transition heat transfer regimes
目前对纳米和微米级铝粒子点火的研究主要集中在粒子内部的点火过程.本文采用不同的传热模型：连续介质模型、自由分子模型和Fuchs模型，对空气中铝粒子的热点火进行了数值模拟。在纳米到毫米直径的颗粒尺寸范围内，假设单一的抛物线氧化规律。当颗粒达到氧化物熔点时，认为其被点燃。定义每个模型的有效性限度的标准是连续和自由分子传热速率的比率。着火温度$T_i$对颗粒尺寸的依赖性与实验趋势定性一致：对于纳米颗粒，由于自由分子热传递的主要贡献，$T_i$可以具有700- 1500 K范围内的值，并且粒径在1-100 $μ$ m范围内的$T_i$的急剧增长是由于热传递的过渡特性。对于较小的调节系数，点火可能发生在临界点火模式与热失控。结果表明，在纳米和微米尺寸的颗粒的点火中，热传递，特别是能量容纳的重要性。
2018-08-01 cond-mat.mes-hall
Energy dissipation and switching delay in spin-transfer torque switching of nanomagnets with low-saturation magnetization in the presence of thermal fluctuations
在形状各向异性单畴纳米磁体的自旋转移矩驱动的磁化切换中减小切换电流和能量耗散的常见策略是采用具有低饱和磁化强度$M_s$和高形状各向异性的磁体。高形状各向异性补偿低$M_s$以保持静态切换错误率恒定。然而，这种策略增加了开关延迟，其在热噪声存在下的方差，以及动态开关错误率。使用随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程与随机转矩仿真热噪声，我们表明，在开关过程中泵入一些多余的自旋极化电流到纳米磁体将保持平均开关延迟和它的方差不变，因为我们减少$M_s$，同时仍然减少能量耗散显着。
2011-12-03 cond-mat.mes-hall
Assessment on Thermal Transport Properties of Group-III Nitrides: A Classical Molecular Dynamics Study with Transferable Tersoff Type Inter-atomic Potentials
在本研究中，我们通过经典的分子动力学模拟，研究了BN，AlN和GAN晶体的六方单层，锌混合物和纤锌矿相的热输运性质，这是非常有前途的应用和高品质的电子器件的设计。考虑到这一点，我们产生了完全可转让的Tersoff型经验原子间的潜力参数集，利用粒子群优化的基础上的优化过程。预测的热性能以及所有材料的结构，机械和振动性能与现有的实验和第一原理数据非常吻合。同位素对热输运的影响也进行了研究和$\sim$ 10和50之间的减少声子的热输运与随机同位素分布观察BN和GAN晶体。我们的调查清楚地表明，所产生的参数集是完全可转移的，非常有用的，在探索系统中含有这些氮化物的热性能。
2020-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Hall effect, spin Nernst effect, and spin density induced by thermal gradient in collinear ferrimagnets from magnon-phonon interaction
从理论上研究了反转对称破缺的蜂窝晶格共线亚铁磁体的内禀热霍尔效应和自旋能斯特效应。反演对称性破缺使得最近邻原子之间存在面内Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，这不影响线性自旋波理论中的磁振子谱。然而，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用可以通过磁振子-声子相互作用在磁弹性激发谱中诱导大的Berry曲率，从而产生热霍尔电流。此外，我们发现磁弹性激发传递自旋，这是从磁振子带继承。因此，热霍尔电流伴随着自旋能斯特电流。由于磁振子-声子相互作用不守恒自旋，我们还研究了在磁振子-声子相互作用存在的情况下，热梯度诱导的自旋密度。我们发现，自旋密度的内在部分显示没有不对称的自旋积累的边界附近的系统具有条纹几何。然而，由于磁振子-声子相互作用，我们发现非零的总自旋密度的系统扶手椅边缘。另一方面，由于磁振子-声子相互作用，非本征部分的自旋密度在扶手椅和锯齿形边缘的边界附近显示出不对称的自旋积累。此外，我们发现在锯齿形边缘的系统中，总自旋密度不为零。
2019-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal effects in spintronic materials and devices: an experimentalist's guide
自旋电子学的研究通常涉及纳米磁性系统中的热产生。这种热量的产生可以是有意的，如在研究由外部施加的温度差产生的效应时，或者是无意的，作为驱动相对较大的电荷电流通过微小结构的结果。理解和控制这些热梯度可能会给实验人员带来挑战，这在某种程度上与热流比电荷流更难以隔离和操纵的事实有关。本文旨在提供一个简单，直观的框架来理解自旋电子材料和器件中出现的涉及热梯度的基本问题。第一个目标是提供简单的工具，以证明如何在系统中出现的热梯度与薄的导电膜上散装基板。主要结果是，指向垂直于宏观衬底上支持的薄膜的平面的热梯度是非常常见的，即使在系统中的最大温度降将存在于整个大块衬底本身。这些结果表明，需要了解的热电和磁热电效应，可以产生电压信号和其他响应的热梯度的范围。我提供了一个简短的审查，这些，以及相关的自旋效果。评论的结论与例子和评论的几个重要的自旋电子学正在进行的问题，热梯度发挥关键作用。
2022-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Thermal heat radiation, near-field energy density and near-field radiative heat transfer of coated materials
研究了不同基底下金属涂层半无限体的热辐射和热近场能量密度。我们表明，金属涂层内的表面极化激元耦合导致的TM模式的热近场能量密度的一部分，当使用极性基板的增强。在这种情况下，检索对于自支撑金属膜获得的结果。相比之下，在金属基板的情况下，TM模式部分没有增强，这也可以在涂层内的表面等离子体耦合的框架内解释。最后，我们讨论了增强的热能密度对简单半无限体和不同材料组合的涂层半无限体之间的近场辐射换热的影响。
2011-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal equilibrium spin torque: Near-field radiative angular momentum transfer in magneto-optical media
光的自旋和轨道角动量在量子纳米光子学和拓扑电动力学中起着核心作用。在这里，我们表明，从有限大小的机构组成的非互易磁光材料的热辐射可以施加一个自旋力矩，即使在全球热平衡。超越了近场热传递的范式，我们计算近场辐射角动量传递有限大小的非互易物体Rytov的波动电动力学与光学角动量理论相结合。证明了在外加磁场作用下，与周围环境处于非平衡状态的单个磁光立方粒子会产生转矩（T对称性破缺）。此外，即使在全局热平衡中，具有未对准的旋轴的两个粒子经历具有相反符号的相等大小的扭矩，这倾向于使它们的旋轴彼此平行地对准。我们的结果是普遍适用的半导体，如InSb（磁等离子体），以及外尔半金属表现出异常霍尔效应（gyrotropy）在红外频率。我们的工作铺平了道路，近场角动量转移介导的热涨落的纳米器件。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Thermal transport across nanometre gaps: phonon transmission vs air conduction
由纳米间隙分开的两个表面之间的热传递对于许多应用是重要的，这些应用包括间隔的磁头磁盘系统、扫描热显微镜和气凝胶中的热传输。在这些分离距离处，近场辐射热传递与声子介导的热传递竞争。在这里，我们量化的贡献声子辅助非极性固体之间的热传递使用晶格动力学结合从头计算。我们清楚地表明，声子占主导地位的亚纳米间隙的热传递。引人注目的是，我们得出结论，即使在间隙充满空气分子的情况下，声子提供了两个固体之间的主要能量通道几乎接触。我们的研究结果预测数量级增强声子传热相比，以前的作品，并提出了一种方法来分析声子传输通过纳米级真空间隙之间的非极性材料。
2020-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Normal heat diffusion in many-body system via thermal photons
本文发展了多体系统中热光子载流子传热的正态扩散理论。热导率张量是严格推导出波动电动力学作为扩散系数项的第一次。此外，在颗粒不对称分布的系统中，还发现了类似对流的传热行为，表明这种系统违反了傅立叶定律。考虑到导热系数在热传递中的核心作用，这项工作为理解、分析和操纵纳米颗粒系统中通过热光子与多体相互作用的热传递铺平了道路。
2020-12-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Domain wall motion by localized temperature gradients
在随机Landau-Lifshitz-Bloch方程的框架下研究了坡莫合金纳米带中局部高斯温度分布引起的磁畴壁运动。分离并比较了熵矩和磁子自旋转移矩对热致DW运动的不同贡献。磁振子自旋转移力矩的分析包括样品中热激发磁振子的描述。第三个驱动力，由于热诱导偶极场的发现和描述。最后，考虑到边缘粗糙度，热致DW运动的研究在现实条件下。结果给出了定量的见解不同的机制负责畴壁运动的温度梯度，并允许与实验结果进行比较。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Table-top Measurement of Local Magnetization Dynamics Using Picosecond Thermal Gradients: Toward Nanoscale Magnetic Imaging
纳米磁性的最新进展已经证明了基于自旋的技术的潜力，包括磁性随机存取存储器，纳米微波源和超低功率信号传输。未来的工程进展和新的科学发现将使研究工具能够检查局部磁化动力学的长度和时间尺度的基本磁系统的时空变化-通常为10 - 200纳米和5 - 50 ps。一个关键的问题是，目前的台式磁显微镜不能同时访问这两个尺度。在这封信中，我们介绍了一个时空磁显微镜，利用磁热电相互作用，通过时间分辨的异常能斯特效应（TRANE）来测量局部磁化。通过产生短暂的局部热梯度，将磁矩转换为电信号。实验上，我们表明，TRANE显微镜的时间分辨率低于30 ps和空间分辨率的热激发区域的限制。此外，我们提出的数值模拟表明，热斑的大小设置的空间分辨率的限制，即使在50 nm。用于TRANE显微镜的热效应对它们的空间分辨率没有根本的限制，因此未来的TRANE显微镜采用扫描等离子体天线可以测量纳米尺度的磁动力学。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of Thermal Spin Transfer Torque via Bandpass Energy Filtering
本文提出在磁性隧道结中引入带通能量滤波和抗反射涂层光学类比设计，利用非平衡格林函数方法将热自旋转移矩增强近五倍，为低能耗磁化翻转和自旋电子学应用开辟新途径。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Control of near-field radiative heat transfer based on anisotropic 2D materials
在这项工作中，我们研究了近场辐射传热之间的两个各向异性的二维材料悬浮片。研究发现，辐射热传递可以增强的数量级以上的黑体限制纳米级分离。增强归因于各向异性和双曲等离子体激元模式的激发。同时，一个大的热调制效应，取决于主轴之间的扭曲角的各向异性的2D材料的上下片，被揭示。对不同电子浓度下的近场辐射换热进行了演示，并分析了双曲等离子体激元模式的作用。我们发现的各向异性二维材料之间的辐射传热可能会发现有前途的应用在热纳米器件，如非接触热调制器，热光刻，热光刻等。
2018-08-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Thermal Hyperbolic Metamaterials
本文研究了双曲型异向介质的近场辐射热能传递特性。在一个宽的带宽内独特的电磁状态的存在导致超普朗克热能转移由纳米间隙分开的异向材料之间。我们认为实际的声子极化激元材料的热工程在中红外范围内，并表明存在的效果，尽管损失，吸收和有限的晶胞尺寸。对于需要在近红外范围内进行能量传递的热光伏能量转换应用，我们引入了基于具有高熔点的等离子体材料的高温双曲超材料。我们的工作为双曲型超材料的高温辐射热能传递的实际应用铺平了道路。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Near field radiative thermal transfer between nano-structured periodic materials
本文提供了一种基于严格耦合波分析的方法，用于计算具有任意周期性重复特征的图案化层与平面层之间的辐射热容。这种方法适用于研究二元光栅和具有矩形截面的光束阵列。研究了结构尺寸和间距对热容的影响。在所有这些计算中，与有效介质理论进行了比较，该理论随着结构尺寸远低于相关谐振波长而变得越来越精确。结果表明，相对于平面结构，波纹结构可以实现对热容的幅度和光谱贡献的新水平的控制。
2013-12-28 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
