Interface-induced enhancement of the anomalous Nernst effect in ferromagnetic Mn$_5$Ge$_3$C$_{0.8}$ films
本文研究了由正常金属薄膜和铁磁Mn $_5$ Ge $_3$ C $_{0.8}$薄膜组成的双层薄膜的反常能斯特效应。用电子束蒸发法和磁控溅射法在Ge（111）衬底上外延生长了Mn $_5$ Ge $_3$ C $_{0.8}$薄膜。反常能斯特系数的大小与生长方法无关。Pt、Ta和Pt/Cu双层已被用作铁磁膜顶部的电压引线。我们发现，正常的金属电极和铁磁膜之间的界面显着贡献的异常能斯特电压是令人惊讶的独立的金属的选择。界面诱导增强的异常能斯特效应被验证为样品具有不同的Mn含量或经历一个额外的退火步骤。结果表明，界面质量对反常能斯特效应的大小有很大的影响。
2019-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Tunable anomalous Hall and Nernst effects in MM'X compounds
基于第一性原理计算，研究了XMnP（X=Ti，Zr，Hf）化合物的反常Hall（AHC）和反常Nernst电导（ANC），并探讨了通过改变磁化方向来调控这些性质的可能性.我们观察到，节线和小间隙区域组成的AHC和ANC的主要贡献，在AHC和ANC的显着变化时，改变磁化方向起源于整个布里渊区。我们的研究为磁性金属间化合物的可调谐横向热电应用提供了一个有希望的线索。
2022-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Ternary-composition tuning of the anomalous Nernst effect in amorphous-like Gd-Co-Pt films
Toyota Technological Institute（名古屋工业大学）
通过调控Gd-Co-Pt三元非晶薄膜的组分，实现了反常能斯特效应的符号反转和热通量灵敏度优化，将ANE材料设计从二元合金拓展至三元组分工程。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced anomalous Nernst effects in ferromagnetic materials driven by Weyl nodes
基于高通量的第一性原理计算，我们计算了266种过渡金属基铁磁化合物的反常霍尔和反常能斯特电导率.基于对称性和Berry曲率的详细分析表明，异常Hall/Nernst电导率的奇异行为的起源可以主要归因于位于费米能附近的Weyl节点或节点线的出现，这可以通过外部刺激如双轴应变和磁场进一步定制。此外，通过自动构建Wannier函数，成功率为92%，这为使用Wannier插值进行诸如输运性质的物理性质的精确高通量评估铺平了道路
2021-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Nernst and spin Nernst effects in noncollinear antiferromagnets Mn$_3X$ ($X$ = Sn, Ge, Ga)
非共线反铁磁体近年来引起了人们极大的兴趣，部分原因是它们的反常霍尔效应（AHE）的发现，部分原因是它们在反铁磁自旋电子学中有着广阔的应用前景。本文采用基于{ \it ab initio}相对论能带结构计算的Berry相理论，研究了非共线反铁磁Mn $_3X$（$X$ = Sn，Ge，Ga）中的反常能斯特效应（ANE）、自旋能斯特效应（SNE）、自旋霍尔效应（SHE）和AHE。为了比较，我们还计算了铁磁体的反常能斯特电导率（ANC）和反常霍尔电导率（AHC）以及铂金属的自旋能斯特电导率（SNC）。值得注意的是，在室温（300 K）下计算出的所有三种合金的ANC都很大，比铁大5倍。此外，Mn $_3$ Sn和Mn $_3$ Ga的计算SNC也大，与铂的SNC一样大。这表明，这些反铁磁体将是有用的材料，热电子器件和自旋热电子器件。Mn、$_3$、Sn和铁的ANC计算值与最近的实验值相当吻合。计算出的铂的SNC在符号和幅度上也与最近的实验一致。计算的热电和热磁性质的能带结构以及能量依赖的AHC，ANC，SNC和自旋霍尔电导率通过莫特关系进行了分析。
2019-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Universal Scaling Behavior of Anomalous Hall Effect and Anomalous Nernst Effect in Itinerant Ferromagnets
本文研究了铁磁金属中的反常霍尔效应和反常能斯特效应，对它们的起源有了统一的认识。我们显示了一个普遍的标度行为的异常霍尔电导率$σ_{xy}$作为纵向电导率$σ_{xx}$的函数超过五个数量级，这是很好地解释了最近的理论的AHE考虑到内在和外在的贡献。ANE与AHE密切相关，并为我们提供了更多关于巡游铁磁体低温电子态的信息。横向Peltier系数$α_{xy}$的温度依赖性在各种铁磁体中表现出几乎相似的行为，并且这种行为与Mott规则的预期定量一致。
2006-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Large asymmetric anomalous Nernst effect in the antiferromagnet SrIr$_{0.8}$Sn$_{0.2}$O$_3$
本文报道反铁磁SrIr$_{0.8}$Sn$_{0.2}$O$_3$中大的反常能斯特效应，其违反Onsager反对称约束，归因于对称与反对称贡献共存，为横向热电提供新途径。
2025-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Giant anomalous Hall and Nernst effect in magnetic cubic Heusler compounds
磁性和拓扑结构的相互作用为奇异的线性响应效应提供了可能性，例如异常霍尔效应和异常能斯特效应，这些效应可以通过在电子结构中设计强的贝瑞曲率来强烈增强。甚至有可能利用这一点在高温下通过降低维度来创建量子反常霍尔态。磁性Heusler化合物是用于此目的的一类有前途的材料，因为它们生长在薄膜中，具有高居里温度，并且它们的电子结构具有强拓扑特征。在这里，我们提供了一个全面的研究磁性立方全Heusler化合物的固有异常传输，我们说明了几个Heusler化合物优于迄今为止报道的最好的材料。结果揭示了对称性的重要性，特别是镜像平面，结合磁性对巨反常霍尔效应和能斯特效应的影响，这对于线性响应（自旋霍尔效应，自旋轨道力矩等）是普遍有效的。由内在贡献主导。
2020-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Permanent-magnet-based transverse thermoelectric generator with high fill factor driven by anomalous Nernst effect
本文提出一种基于反常能斯特效应的高填充因子永磁横向热电发电机，利用正负反常能斯特系数的永磁体交替堆叠实现无磁场高密度发电，填充因子达80%，功率密度达65 μW/cm²。
2023-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic anomalous Nernst effect amplified by disorder in a half-metallic semimetal
本征反常能斯特效应（ANE）与霍尔效应一样，都是由固体中电子的贝里曲率引起的。人们对它对疾病的反应知之甚少。与此相反，普通能斯特系数的振幅和平均自由程之间的联系被广泛记录。在这里，通过研究Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$，一个拓扑半金属半金属主机相当大的和可识别的普通和异常能斯特响应，我们证明了ANE的幅度和载流子迁移率之间的反相关性。我们认为，观察，矛盾的是，建立在这个系统中的ANE的内在起源。我们的结论是，各种内在的非对角系数设置的方式Berry曲率平均的网格上涉及的平均自由程，费米波长和德布罗意热长度。
2019-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Strong anomalous Nernst effect in collinear magnetic Weyl semimetals without net magnetic moments
我们预言了在净磁矩为零的反Heusler补偿亚铁磁体Ti $_2$ Mn $X$（$X$ =Al，Ga，In）中存在大的反常能斯特效应.虽然净磁矩为零，在这些系统中的外尔点导致一个大的异常能斯特电导率（ANC）由于缺乏一个磁性的子晶格，反转的贝瑞曲率的符号。与非共线反铁磁体Mn $_3$ Sn和Mn $_3$ Ge相比，高ANC几乎完全源于这类化合物中的Weyl点，因此，它是拓扑保护的。本文首次在共线系统中发现了净磁矩为零的大ANC，这对全面理解零磁矩磁性材料的热电效应及其应用具有重要意义。
2020-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring anomalous Nernst effect in stressed magnetostrictive film grown onto flexible substrate
纳米结构磁性材料中的反常能斯特效应是优化控制和利用电子器件中耗散的内能的关键现象，其取决于例如有源元件的磁各向异性。因此，本文报道了具有感生单轴磁各向异性的柔性磁致伸缩薄膜在外加应力作用下的磁特性和反常能斯特效应的理论和实验研究。具体而言，我们计算的磁化行为和热电电压响应的理论方法的平面几何形状和磁自由能量密度，其中考虑到诱导的单轴和磁弹性各向异性的贡献。在实验上，我们验证了修改的有效磁各向异性和热电电压的应力和探索的可能性，定制的异常能斯特效应的柔性磁致伸缩薄膜通过修改这两个，磁场和外部应力。我们发现定量的实验和数值计算之间的协议，从而阐明的磁和热电电压的行为，以及提供证据，以确认理论方法的有效性来描述具有单轴磁各向异性的铁磁致伸缩薄膜的磁性和异常能斯特效应，并提交外部应力。因此，结果将柔性磁致伸缩系统作为功能化触摸电子设备中的有源元件的有前途的候选者。
2019-04-05 cond-mat.mtrl-sci
General Strategy for Large Nernst Coefficient
基于索末菲-贝特关系提出增强反常能斯特系数的通用策略，提供理解铁磁体小系数的框架并确定增强条件，引入简化模型示例。
2025-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst effect beyond the magnetization scaling relation in the ferromagnetic Heusler compound Co$_2$MnGa
在磁性材料中施加温度梯度会产生垂直于热流和磁化的电压。这就是反常能斯特效应（ANE），长期以来人们认为它与磁化强度成正比。然而，更一般地说，ANE被预测来自费米能级附近所有能带的净贝里曲率。随后，一个大的异常能斯特热势最近被观察到拓扑材料没有净磁化，但大净Berry曲率E $_F$周围。这些实验显然超出了ANE的传统磁化模型的范围，但一个重要的问题仍然存在：拓扑铁磁体中的ANE值是否会超过在传统铁磁体中观察到的最高值？在这里，我们报告了一个非常高的异常能斯特热电势值~6.0 μV/K在铁磁拓扑赫斯勒化合物Co $_2$ MnGa在室温下在1 T，这是大约7倍以上的任何异常能斯特热电势值以往报道的传统铁磁体。结合电气，热电和第一性原理计算表明，这种高值的ANE产生于一个大的净Berry曲率附近的费米能级与节线和外尔点。
2018-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical studies of enhanced anomalous Nernst effect in Fe$_3$Ga
反常能斯特效应（ANE）是固体物理学中广泛的拓扑效应家族中的一员。它将热流转换成电压，并起源于费米能级附近电子带的Berry曲率。最近的研究结果表明，Fe $_3$ Ga合金由于其平坦的能带结构由丰富的节线网络组成，是最有前途的应用候选者之一。在本理论工作中，我们研究了Fe $_3$ Ga的形变对自然发生在薄膜中的反常能斯特效应的影响。此外，我们证明，掺杂，这有效地移动费米能级的位置，也可以显着修改的效果的强度。最后，我们提供了详细的分析的起源ANE的电子结构的Fe $_3$ Ga产生更深入的了解的产生机制，理解这可能会导致在未来的效果大幅增强。
2023-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Heat flux sensing by anomalous Nernst effect in Fe-Al thin films on a flexible substrate
我们对利用反常能斯特效应（ANE）实现热通量传感器所需的材料参数进行了数值分析。结果表明，高的ANE（$S_{\text{ANE}}$）的热电势和小的饱和磁化强度的重要性。这促使我们研究Al取代Fe对ANE的影响，并发现Fe $_{81}$ Al $_{19}$中的$S_{\text{ANE}} =$ 3.4 $μ$ V/K是由于占主导地位的内在机制。使用这种材料，我们在一个薄的柔性聚酰亚胺片上制作了一个原型ANE基热流传感器，并证明了它的准确感测。这项研究为提高传感器的灵敏度提供了重要信息。
2020-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst and Hall effects in magnetized platinum and palladium
在相对论能带结构计算的Berry相理论框架下，研究了自旋电子学中广泛应用的近感生铁磁钯和铂的反常能斯特效应（ANE）和反常霍尔效应（AHE）.我们发现，反常霍尔电导率（$σ_{xy}^A$）和能斯特电导率（$α_{xy}^A$）分别与自旋霍尔电导率（$σ_{xy}^S$）和能带交换分裂（$Δ_{ex}$）有$σ_{xy}^A =Δ_{ex}\frac{e}{\hbar}σ_{xy}^S(E_F)'$和$α_{xy}^A = -\frac{π^2}{3}\frac{k_B^2TΔ_{ex}}{\hbar}σ_{xy}^s(μ)"$的关系.特别地，这些关系将预测磁化的Pt（Pd）中的$σ_{xy}^A$将为正（负），因为$σ_{xy}^S(E_F)'$为正（负）。此外，由于$Δ_{ex}$是$m_s$的线性函数，因此$σ_{xy}^A$和$α_{xy}^A$都与感应自旋磁矩（$m_s$）近似成比例。利用已报道的磁化Pt和Pd中的$m_s$，我们预测磁性铂和钯中的本征反常能斯特电导率（ANC）将是巨大的，例如，铁，而固有的异常霍尔电导率（AHC）也将是显着的。
2014-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized Weyl cones and gigantic anomalous Nernst effect in ferromagnetic Heusler films
外尔半金属的特征是在动量空间中存在无质量带色散。当外尔半金属遇到磁性时，由于其拓扑性质，出现了大的异常输运性质。在这里，使用$in-situ$自旋和角度分辨光电子能谱学结合$ab\ initio$计算，我们可视化的自旋极化外尔锥和平带的铁磁Co $_2$ MnGa薄膜的表面状态与充分的recrystallization。我们证明了反常的霍尔和能斯特电导率系统地增长时，磁化诱导的大量外尔锥在Lifshitz量子临界点接近费米能，直到一个高的反常能斯特热电势的$\sim 6.2$ $\rm μV K^{-1}$在室温下实现。由于这种拓扑量子态和完全的反磁化，Co $_2$ MnGa薄膜有望实现在室温和零场下可操作的高效热通量和磁场传感器件。
2020-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall and Nernst effect switching via staggered rotation in a kagome antiferromagnetic semimetal
针对非共线反铁磁体反常横向输运难以产生和调控的问题，提出自旋小交错旋转方法，在 Mn$_3$Sn 中实现 AHC 与 ANC 的产生、符号及数值切换。
2024-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Nernst and inverse spin-Hall effects in epitaxial thin films of Kagome semimetal Mn$_3$Ge
拓扑材料的晶体学定义良好的薄膜的合成对于揭示其介观量子特性和器件应用是重要的。Mn $_3$ Ge是一种反铁磁Weyl半金属，在Kagome晶格上具有手性磁性结构，预计在费米能附近的Weyl节点周围具有增强的Berry曲率，导致大的反常霍尔/能斯特效应和大的自旋霍尔效应。利用磁控溅射法，我们生长了六方晶系的D_0 $_{19}$ Mn $_3$ Ge的外延薄膜，薄膜平整连续。在热电和自旋抽运器件中观察到大的反常能斯特和逆自旋霍尔效应。在我们的Mn $_3$ Ge膜中的异常能斯特信号估计为0.1 $μ$ V / K，并且与铁磁Fe中的异常能斯特信号相当，尽管Mn $_3$ Ge在室温下具有~3.5 m $μ_B$的弱磁化强度。Py / Mn $_3$ Ge界面处的自旋混合电导为90.5 nm $^{-2}$，Mn $_3$ Ge中的自旋霍尔角估计约为Pt中的8倍。
2020-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Giant anomalous Nernst effect in the magnetic Weyl semimetal Co3Sn2S2
在铁磁固体中，即使没有磁场，纵向温度梯度也能产生横向电压。反常霍尔效应（AHE）的热电对应物被称为反常能斯特效应（ANE）。预期与自发磁化成比例，这两种效应的出现是因为费米能处的贝里曲率。本文报道了在新发现的磁性Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$晶体中观察到的巨大ANE。霍尔电阻率和能斯特信号都在阈值场处表现出急剧的跳跃，并在铁磁转变温度以下表现出明显的滞后回线。ANE信号峰值的最大值约为5 miuV/K，这与在任何磁性材料中看到的最大值相当。此外，反常的横向热电电导率在70 K时变得大到约10 A/K·m，这是已知半金属中最大的。观察到的ANE信号比根据磁化强度预期的大得多。
2018-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Topological Contributions to the Anomalous Nernst and Hall Effect in the Chiral Double-Helimagnetic System
MnP和FeP表现出复杂的磁螺旋态，其几何相位对反常霍尔效应和拓扑霍尔效应都有贡献，两者都有热电能斯特对应物。我们使用最先进的第一性原理计算表明，霍尔和能斯特效应都增强了由于温度依赖性的磁性织构在锰磷酸盐和铁磷。在环境压力下，反转破碎晶体显示出从双螺旋螺旋磁相到拓扑平凡磁相的转变。这种螺旋结构是由交换挫折和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用决定的。在存在外部磁场的情况下，磁结构转变成具有有限自旋手征的扇形相，其产生$\sim$ 1 T量级的有效磁场。这个领域的拓扑霍尔和能斯特效应与紧密缠绕的Skyrmion系统相当或更大。最后，我们表明，拓扑效应是强烈依赖于费米表面拓扑结构，它有很强的变化，甚至类似的磁性纹理的符号变化。
2018-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Origin of anomalous temperature dependence of Nernst effect in narrow-gap semiconductors
基于玻尔兹曼输运理论，我们研究了声子拖曳机制引起的能斯特系数（$ν$）反常温度依赖性的起源。对于窄禁带半导体，我们发现在$ν$中有两个明显的峰结构出现的特征温度。因此，塞贝克系数（$S$）总是只有一个峰值。虽然由于电子弛豫时间的动量依赖性而导致的Sondheimer抵消的击穿对于在低$T$下的$ν$中的峰是必不可少的，但是价带对声子拖曳电流的贡献对于在较高$T$下的峰是必不可少的。考虑到这一机制，我们成功地再现了$ν$和$S$的FeSb $_2$的一个巨大的声子拖曳效应的实验观察。
2020-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Rational design of large anomalous Nernst effect in Dirac semimetals
反常能斯特效应产生垂直于温度梯度的横向电压。与纵向热电转换相比，它具有电子和热传输解耦、柔性高、横向结构简单等优点。然而，一个设计原则，超越特定的材料系统，以获得一个大的异常能斯特电导率（ANC）仍然是缺席的。在这项工作中，我们从理论上证明了一对狄拉克节点下的塞曼场表现出双峰异常霍尔电导率曲线相对于化学势和补偿载流子的功能，导致增强ANC钉扎在费米能级相比，一个简单的外尔半金属与两个外尔节点。基于第一性原理计算，我们提出了两个狄拉克半金属候选者，即，Na_3Bi和NaTeAu在塞曼场作用下，在费米能级附近分别具有0.4A/（m*K）和1.3A/（m*K）的ANC值。我们的工作提供了一个设计原理，并给出了一个能带结构的原型，为在费米能级上实现ANC钉扎提供了理论依据，为基于电子结构的其他特定功能材料的逆向设计提供了参考。
2022-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst effect in La0.5Ca0.5Coo3
本文报道了多晶钙钛矿型La_（0.5）Ca_（0.5）CoO_3中反常能斯特效应的发生。样品在低于TC = 147 K时是铁磁性的，并且电阻率在TC之上和之下显示非金属行为，在TC附近只有小的负磁阻（~2%）。在10 K时，样品的磁化强度随磁场的变化表现出很大的磁滞回线，矫顽力为6 kOe，但在50 kOe的磁场下，样品的磁化强度只有~ 0.64 Bohr磁子/Co，表明样品存在由铁磁相和非铁磁相组成的磁异质基态.能斯特热电势（Sxy）在低温下的字段依赖性显示完全饱和，但磁化没有。这表明La_（0.5）Ca_（0.5）CoO_3中的ANE只取决于铁磁相的输运性质，而不受非铁磁相的影响。由于剩余Sxy的较高值，磁化的多晶样品在不存在外部磁场的情况下表现出ANE。
2022-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Nernst effect in the ferromagnetic Fe3Si polycrystal
本文实验证实 Fe3Si 多晶在室温下具有大反常能斯特效应，其机制源于内禀 Berry 曲率，且因高居里温度和丰富元素而有望用于热电发电。
2024-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Interface-induced anomalous Nernst effect in Fe3O4/Pt-based heterostructures
在垂直磁化结构下，通过测量能斯特效应产生的电场和垂直于样品表面的磁场，研究了[Fe_3 O_4/Pt]基异质结构中的反常能斯特效应（ANE）. ANE电压观察[Fe 3 O 4/Pt]n多层膜，我们进一步研究了其起源进行测量[Fe 3 O 4/Pt/Fe 3 O 4]三层作为Pt厚度的函数。我们的研究结果表明存在一个接口诱导ANE。尽管有这种ANE，自旋塞贝克效应是平面内磁化配置中横向热电电压的主要机制，占多层膜中测量电压的约70%。
2018-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst effect in compensated ferrimagnetic CoxGd1-x films
反常能斯特效应（ANE）是热电现象中最有趣的现象之一，它的物理基础和潜在应用引起了人们越来越多的兴趣。通常情况下，一个大的ANE响应观察到磁铁具有明显的磁化或非平凡的Berry曲率。在这里，我们报告了一个显着的ANE信号补偿亚铁磁CoxGd 1-x合金薄膜，表现出消失的小磁化。特别地，我们发现ANE信号的极性由过渡金属Co子晶格的磁化取向主导，而不是CoxGd 1-x膜的净磁化。这一观察结果是从ANE的传统理解中所不期望的，但类似于补偿亚铁磁体中的异常霍尔效应。我们把ANE的起源和它的共支配性质归结为共支配Berry曲率。我们的工作可能会引发更全面的了解ANE，并可能是有用的建设能源收集装置，采用ANE补偿亚铁磁体。
2022-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Nodal-Surface and Flat-Band Driven Large Anomalous Nernst Effect in Epitaxial Ferromagnetic Weyl Metal Fe5Si3
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）；Indian Institute of Technology Hyderabad（印度海得拉巴理工学院）；National Institute for Materials Science（日本国立材料研究所）
Fe5Si3铁磁韦尔金属通过节点面和平板结构产生大异常纳维效应，揭示拓扑电子结构在热电转换中的主导作用。
2026-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Coactive-Staggered Feature in Weyl Materials for Enhancing the Anomalous Nernst Conductivity
本研究提出利用反常霍尔电导率中的协同交错特征最大化反常能斯特电导率，并给出基于Dirac半金属构造Weyl点排布及应变调控Heusler材料的增强方案。
2024-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst Effects of [CoSiB/Pt] Multilayer Films
本文报道了在具有垂直磁各向异性的[CoSiB/Pt]多层膜中由温度梯度引起的反常能斯特效应的测量结果。能斯特电压显示出一个特征磁滞，它反映了在异常霍尔效应的情况下的膜的磁化。与局部加热的几何形状，我们还测量的异常能斯特电压的依赖性上的距离d从加热元件。它大致与1/d^1.3成比例，可以从热方程中沿着样品的预期温度梯度来计算。
2013-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High power density energy harvesting devices based on the anomalous Nernst effect of Co/Pt magnetic multilayers
反常能斯特效应（ANE）是一种热磁现象，在热能收集方面具有潜在的应用价值。虽然许多最近的工作研究的方法，以增加材料的ANE系数，相对较少的努力，致力于增加的功率提供的效果。在这里，我们展示了一个纳米制造的设备与记录的ANE产生的功率密度。为了实现这一点，我们制造微米尺寸的设备，其中的热梯度是三个数量级高于传统的宏观器件。此外，我们使用Co/Pt多层膜，其特征在于由高ANE热电势（~1 microV/K），低电阻率和垂直磁各向异性的系统。这些创新使我们能够获得约13 W/cm 3的功率密度。我们相信，这种设计可以在收集例如电子设备中的浪费能量中找到用途。
2022-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Ultrahigh Anomalous Nernst Thermopower and Thermal Hall Angle in YbMnBi2
本文报道 YbMnBi2 凭借低霍尔密度、化学势靠近外尔点以及拓扑霍尔电导率与电阻率各向异性的协同作用，实现了磁性材料中最高的反常能斯特热电势和显著热霍尔角。
2025-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst thermopower and giant magnetostriction in microwave synthesized La0.5Sr0.5CoO3
铁磁金属氧化物在自旋热器件中具有潜在的应用，该自旋热器件利用载流子的自旋性质通过自旋塞贝克效应或反常能斯特效应或两者来进行热和电的相互转换。本文采用微波辐射法合成了La_（0.5）S_（0.5）CoO_3多晶样品，研究了样品的横向热电势（能斯特热电势）和线尺寸（焦耳磁致伸缩）对外部磁场的响应。此外，磁化强度，电阻率的温度依赖性，和纵向塞贝克系数（Sxx）在没有外部磁场的情况下，也进行了测量。样品是铁磁性的，居里温度TC = 247 K，并显示出类似金属的电阻率高于和低于TC与Sxx的负号表明电荷传输由于电子。磁场依赖性的能斯特热电势（Sxy）在一个固定的温度下显示出一个快速增加，在低场和饱和的倾向，在高场一样的磁化。从测量的总Sxy中提取了对Sxy的异常贡献，并且在180 K时，H = 50 kOe时，其表现出约0.21 microV/K的最大值，这与在较低Sr含量的单晶中发现的值相当。焦耳磁致伸缩是正的，即，样品的长度沿着磁场的方向扩展，并且即使在50 kOe也不饱和。磁致伸缩随温度的降低而增加，并在T = 40 K及以下达到最大值500 ppm。同时存在的反常能斯特热电势和巨磁致伸缩在单一化合物中分别具有潜在的应用于热能收集和低温致动器。
2021-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Probing Spin Configurations in Exchange-Coupled Magnetic Bilayers with Orthogonal Anisotropies via Anomalous Hall and Nernst Effects
University of Tsukuba（筑波大学）；National Institute for Materials Science (NIMS)（物质材料研究机构）
本文通过结合反常霍尔效应和反常能斯特效应，电学探测了交换耦合磁性双层（CoFe₂O₄(001)/Fe）中的三维磁化信息，揭示了界面附近的反铁磁耦合和扭曲磁结构。
2026-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst Effect in Nonmagnetic Nodal Line Semimetal PbTaSe$_2$
PbTaSe $_2$是一种独特的拓扑材料，在较低温度/压力的“L”相和较高温度/压力的“H”相之间的结构转变处，节线的数量预计会发生变化。本文报道了由节线的Berry曲率引起的反常能斯特效应及其随结构转变的变化。在L相中，能斯特系数（$S_{yx}$）呈现阶梯状的磁场依赖关系，类似于狄拉克/外尔半金属的反常能斯特效应.通过施加静水压力，我们发现异常分量的振幅在向H相转变时显著减小，这可能对应于节线结构的部分湮灭。
2021-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Nernst effect in the noncollinear antiferromagnet Mn$_5$Si$_3$
本文测量非共线反铁磁体 Mn$_5$Si$_3$ 单晶的反常能斯特效应，发现25 K以下零场信号变号，并伴随霍尔信号与剩余磁化下降，归因于低温磁矩重排。
2024-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Observation of non-volatile anomalous Nernst effect in altermagnet with collinear Néel vector
本研究在共线奈尔矢量的交替磁体Mn5Si3薄膜中实现了非易失性反常能斯特效应，通过Mn掺杂提升费米能级使效应增强六倍，填补了共线补偿磁体中ANE存在的长期空白。
2024-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Controllable anomalous Nernst effect in an antiperovskite antiferromagnet
反常能斯特效应（Anomalous Nernst effect，ANE）是由纵向温度梯度产生横向电压的一种效应，由于其在热电转换中的潜力以及与能带结构的Berry曲率密切相关，近年来引起了人们的广泛关注。反铁磁体中的ANE（ANE in Antiferromagnets，AFM）避免了铁磁体的杂散场，具有实现高效、密集集成热电堆的优势。在这里，我们报告的ANE在反钙钛矿非共线原子力显微镜Mn3SnN实验观察，这是由位于费米能级附近的Weyl点的增强Berry曲率触发。考虑到反钙钛矿结构Mn 3SnN具有丰富的磁性相变，我们通过双轴应变来调制非共线AFM组态，从而使我们能够控制其ANE。我们的研究结果提供了一类潜在的材料，以探索非共线AFM的Weyl物理，以及实现反铁磁自旋热电子学，具有良好的前景，能量转换和信息处理。
2022-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Skew scattering dominated anomalous Nernst effect in monovalent cation doped bulk La1-xNaxMnO3
本文报道了La_（1-x）Na_xMnO_3（x = 0.02，0.05，0.1和0.3）的反常能斯特效应（ANE），即在外加温度梯度和磁场方向上产生横向电压，其铁磁固化温度（TC）从x = 0.02时的251 K变化到x = 0.3时的310 K。我们测量了ANE的磁场和温度依赖性。虽然ANE在TC以上可以忽略不计，但它在TC处迅速增加，并在TC下方显示出一个峰值。ANE的场依赖性密切遵循磁化强度。在TC时ANE的最大值从x = 0.02增加到0.1，但在x = 0.3时显著降低。除了ANE，我们还测量了直流电阻率和纵向塞贝克系数作为温度的函数，并使用这些数据来分析我们的结果。我们的数据分析表明斜散射是这些氧化物中ANE的主要来源。
2018-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Strain Engineering of Intrinsic Anomalous Hall and Nernst Effects in Altermagnetic MnTe at Realistic Doping Levels
Hefei University of Technology（合肥工业大学）；Taiyuan Normal University（太原师范学院）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
通过应变工程增强Altermagnetic MnTe中内禀异常霍尔和Nernst效应，突破掺杂限制下的传输响应
2026-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Nernst effect in a van der Waals ferromagnet Fe$_3$GeTe$_2$
反常能斯特效应是由温度梯度驱动的电荷电流引起的，它对费米能级附近的Berry曲率非常敏感，为研究材料的拓扑性质提供了一种新的途径。Fe_3GeTe_2是近年来发现的二维范德华磁性材料的重要成员之一，由于其金属性和拓扑性，为反常能斯特效应提供了一个独特的平台。本文报道了在Fe_3GeTe_2中观察到的大的反常能斯特效应。反常霍耳角和反常能斯特角分别约为0.07和0.09，远大于普通铁磁体的反常霍耳角和反常能斯特角。通过利用莫特关系，这些大的角度表示一个大的Berry曲率附近的费米能级，与最近提出的Fe3GeTe2拓扑节线半金属候选人。我们的工作提供了Fe3GeTe2作为拓扑铁磁体的证据，并展示了使用二维磁性材料及其能带拓扑结构用于自旋热电子学应用的可行性。
2019-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable magneto-optical effect, anomalous Hall effect and anomalous Nernst effect in two-dimensional room-temperature ferromagnet $1T$-CrTe$_2$
利用第一性原理密度泛函理论计算和群论分析，我们系统地研究了最近发现的二维室温铁磁体$1T$ -CrTe $_2$的自旋有序相关磁光效应（MoE）、反常霍尔效应（AHE）和反常能斯特效应（ANE）.通过对磁晶各向异性能的计算，我们发现自旋偏向于面内方向。当自旋在原子平面内旋转时，MoE、AHE和ANE显示周期为$2π/3$，并且如果存在垂直于自旋方向的镜像平面，则它们被禁止。通过将自旋从面内方向重新定向到面外方向，MoE、AHE和ANE增强了大约一个数量级。此外，我们建立了多层$1T$ -CrTe $_2$的层相关的磁性和预测的反铁磁性和铁磁性的双层和三层$1T$ -CrTe $_2$，分别。由于时空反转对称性的存在，反铁磁双层膜$1T$ -CrTe $_2$中的MoE、AHE和ANE被抑制，而铁磁三层膜$1T$ -CrTe $_2$中的所有MOE、AHE和ANE都被激活，并且与单层膜$1T$ -CrTe $_2$相比，MoE显著增强.结果表明，通过改变自旋方向和层数，可以有效地调制$1T$ -CrTe $_2$的磁光和反常输运特性.
2020-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Origin of negative anomalous Nernst thermopower in Mn-Ga ordered alloys
在Mn-Ga有序合金中观察到的反常能斯特热电势（$S_\text{ANE}$）的负号对于利用反常能斯特效应（ANE）的热电应用是有吸引力的性质;然而，其起源尚未澄清。在这项研究中，为了深入了解负$S_\text{ANE}$，我们制备了外延薄膜的锰$_{x}$镓$_{100-x}$与$x$范围从56.2到71.7，并系统地研究了结构，磁性和输运性质，包括异常霍尔效应（AHE）和ANE。测量的$S_\text{ANE}$对于所有样品都是负的，并且在不同的组合物之间显示接近一个数量级的差异。结合测量的输运性质，我们能够分离ANE的两种不同贡献，即，一个源于横向热电系数（$α_{xy}$），另一个源于由塞贝克效应引起的作用于纵向载流子流的AHE。这两个贡献被发现是负的所有样品，而实验获得的负$α_{xy}$表现出一个单调增加，随着增加$x$，这是一致的趋势所指示的第一性原理计算。我们的研究结果表明，负$S_\text{ANE}$的巨大差异主要归因于$α_{xy}$，从而揭示了进一步增强锰基有序合金的ANE。
2021-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Extraction of the Anomalous Nernst Effect in the Electric Measurement of the Spin Orbit Torque
自旋轨道力矩由于其在操纵磁化方面的高能量效率而得到了广泛的研究。尽管迄今为止已经开发了用于测量自旋轨道扭矩的各种方法，但是测量结果经常显示出方法之间的不一致性，这意味着与自旋轨道扭矩无关的电动势（诸如能斯特效应）可能作为伪影影响测量结果。在这封信中，我们发展了一种独特的方法来区分自旋轨道力矩和反常能斯特效应。测量结果表明，在反常能斯特效应的影响下，自旋轨道矩可以被低估50%。
2015-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large Anomalous Nernst Effect in a Skyrmion Crystal
对模型Skyrmion晶体的热电性质进行了理论研究，发现其反常Hall电导率与其特殊的自旋结构引起的较大的Chern数相对应，通过反常能斯特效应产生较大的横向热电电压。这意味着在Skyrmion系统中找到好的热电材料的可能性，从而激发了我们通过这里所采用的第一性原理计算对它们的探索。
2016-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Polarity Control of the Anomalous Nernst Effect in a High-Magnetic-Anisotropy Topological Nodal-Line MnAlGe
National Institute for Materials Science (NIMS)（物质材料研究机构）；University of Tsukuba（筑波大学）；Hiroshima University（广岛大学）
研究人员通过Al/Ge组分调控，在保留高磁各向异性的拓扑节点线MnAlGe外延薄膜中实现了反常能斯特效应的室温极性控制，结合正负极性材料制备的器件可提升热电输出，为室温横向热电器件提供了新路径。
2026-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Mott Relation for Anomalous Hall and Nernst effects in Ga1-xMnxAs Ferromagnetic Semiconductors
电学和热电输运系数之间的莫特关系通常适用于涉及散射的现象。然而，铁磁体中的反常霍尔效应（AHE）可能是由内禀自旋轨道相互作用引起的。在本工作中，我们同时测量了Ga_（1-x）Mn_xAs铁磁半导体薄膜中的AHE和反常能斯特效应（ANE），并在零磁场下观察到异常大的ANE。我们进一步表明，AHE和ANE共享一个共同的起源，并证明了莫特关系的反常输运现象的有效性。
2008-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Characterization of topological band structures away from the Fermi level by anomalous Nernst measurements
在输运实验中解析能带结构是凝聚态物理和材料科学中的一个主要挑战。然而，有时，传统的电导或电阻测量仅提供非常小的信号，并且因此限制了获得直接能带结构信息的能力。在这种情况下，已经证明采用对态密度相对于能量的一阶导数敏感而不是对其值本身敏感的热电测量是有益的。由于拓扑效应的大兴趣，这些天来，它是重要的，以确定一个类似的概念，用于检测的能带结构中的Berry曲率。如今，通过测量直接获得Berry曲率的常用方法是反常霍尔效应，但是当能带结构的拓扑特征离费米能级太远时，相应的信号可能太小而无法检测到。在这项工作中，我们建议调查拓扑能带结构的功能，利用异常能斯特效应，这是绑在异常霍尔效应的衍生物相对于能量。因此，签名也变得可分辨，这在异常霍尔测量中是难以捉摸的。我们证明了一个最小的有效的四带模型和典型的真正的赫斯勒化合物Co $_2$ Fe $X$（$X$ =Ge，Sn），其中主机拓扑节点线约100毫电子伏以上的费米能级的基本机制。这项工作表明，异常能斯特测量可以是一个有效的工具，拓扑能带结构的表征，无论是在室温下，在低温下的量子输运制度。
2018-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Nernst effect in non-crystalline Gd-Fe ferrimagnetic alloy films for flexible thermoelectric applications
反常能斯特效应（ANE）是一种基于磁性金属的热电荷转换机制，在薄热电器件中的应用已得到广泛研究。低磁化强度和室温下的制备对于塑料衬底上的柔性ANE热电器件是重要的。因此，我们在这项研究中，通过系统地改变Gd组分x，研究了具有低磁化强度的亚铁磁GdxFe 100-x薄膜中的ANE。虽然具有接近磁补偿组分的Gd组分的Gd 33 Fe 67膜表现出非常低的磁化强度，但获得了2.13 uV/K的ANE系数|S_ANE|，这接近于迄今为止报道的最高值。最后，我们证明了ANE在柔性片材上沉积的Gd 33 Fe 67膜中。在保持样品柔性的同时获得了足够的ANE电压，表明该材料在利用Gd-Fe膜的ANE的热电器件中的潜在应用。
2021-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst effect in Mn$_3$NiN thin films
本文研究了反铁磁反钙钛矿Mn$_3$NiN薄膜中的反常能斯特效应，通过同一样品测量反常霍尔和能斯特效应并量化相关系数，结合有限元建模验证了实验结果。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Lifshitz transition-induced bipolarity of anomalous Nernst effect in kagome magnet YCo3
Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University（南京大学先进微结构协同创新中心）
本研究通过温度诱导的拓扑Lifshitz转变，在kagome磁体YCo3中实现了异常Nernst效应的双极性调控，揭示了温度与磁性对Weyl节点拓扑和热电输出的直接控制。
2026-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Designing flexible hard magnetic materials for zero-magnetic-field operation of the anomalous Nernst effect
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Nagoya University（名古屋大学）；The University of Tokyo（东京大学）
本研究提出了一种设计灵活硬磁材料的策略，通过异质复合材料提升磁性和热电性能，实现异常奈斯特效应在零磁场下的能量收集应用。
2024-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Strain tunable anomalous Hall and Nernst conductivities in compensated ferrimagnetic Mn$_3$Al
University of Ulsan（蔚山大学）；Korea Research Institute of Standards and Science（韩国标准科学研究院）
研究发现补偿铁磁体Mn$_3$Al在应变作用下异常霍尔和能斯特电导性显著增强，揭示其作为 Berry 曲率工程平台的潜力。
2026-02-04 cond-mat.mtrl-sci
