Ab initio design of enhanced and sign-reversible spin Hall and spin Nernst conductivity in skutterudite materials
M. V. College(M.V.学院);Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Birla Institute of Technology and Science(比尔拉理工学院)
通过第一性原理计算,发现方钴矿中在间隙位点掺入Pt可克服动量空间抵消,显著增强自旋霍尔和自旋能斯特电导率,为自旋电流产生提供新途径。
2026-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Scalable Nernst Thermoelectric Power using a Coiled Galfenol Wire
在大多数金属中,能斯特热电势通常被认为太弱而不能进行废热回收。然而,它的横向取向使其优于非平坦表面上的塞贝克效应。在这里,我们实验证明了可扩展的能斯特电压的产生在空气冷却的金属丝盘绕在一个热的气缸。在这种几何结构中,径向温度梯度在线圈中产生方位角电场。将Galfenol(Fe $_{0.85}$ Ga $_{0.15}$)线缠绕在筒式加热器周围,并且测量作为轴向磁场的函数的线两端的电压降。正如预期的那样,能斯特电压与导线的长度成线性比例。基于热传导方程和流体动力学方程,采用有限元法计算了Galfenol线的温度梯度,确定了能斯特系数。一个巨大的能斯特系数-2.6 $μ$ V/KT在室温下的估计,与散装Galfenol的测量结果一致。我们预计,在Galfenol的巨大能斯特效应产生的磁致伸缩,大概是通过增强的磁振子-声子耦合。我们的研究结果表明,横向热电发电机的可行性,能够从非平面热源可扩展的输出功率。
2017-11-01 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
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
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
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
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
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
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
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
Thermoelectric Signal Enhancement by Reconciling the Spin Seebeck and Anomalous Nernst Effects in Ferromagnet/Non-magnet Multilayers
在热电装置中利用铁磁(FM)材料允许具有更简单的结构和/或电导率和热导率的独立控制,这可以进一步消除实现该技术的障碍。研究了FM/非磁性(NM)异质结构中的热电性,并将其作为NM材料和多层膜的函数。结果表明,通过适当选择自旋霍尔角与反常能斯特效应(ANE)符号相匹配的NM材料,可以增强由自旋塞贝克效应和反常能斯特效应(ANE)贡献的热电信号.此外,通过增加多层的数量,热电电压进一步增大,同时器件电阻减小。热电性能改善的实验观察可能为磁(或自旋)基热电器件的实现铺平道路。
2015-04-02 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
Enhancement of anomalous Nernst effect in Ni/Pt superlattice
本文报道了Ni/Pt(001)外延超晶格中反常能斯特效应(ANE)的增强。研究了不同Ni层厚度的Ni/Pt超晶格(${\it t}$)的输运和磁热电性质。对于2.0 nm的${\leq}$ ${\it t}$ ${\leq}$ 4.0 nm,反常能斯特系数增加到超过1 $μ$ V K $^{-1}$,这与体Ni相比是显著的增强。发现Ni/Pt(001)超晶格的大横向Peltier系数($α$)(当$_{xy}$ = 4.0 nm时,$α$ 0)对增强的ANE起主要作用.
2020-09-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Proximity-free enhancement of anomalous Nernst effects in metallic multilayers
研究了顺磁性和铁磁性金属交替叠层多层膜的反常能斯特效应。我们发现,ANE的增强与增加的顺磁体/铁磁体接口的数量保持薄膜的总厚度不变,并出现增强,即使在没有磁性邻近效应;类似的行为不仅观察到在Pt/Fe多层膜,但也在Au/Fe和Cu/Fe多层膜免费邻近铁磁性。这种普遍的增强ANE的金属多层膜表明存在非常规的界面诱导的热电转换附着在顺磁体的Fe膜。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Nernst effect and bipolarity in the quasi-one-dimensional metal, Li(0.9)Mo(6)O(17)
准一维金属Li(0.9)Mo(6)O(17)的能斯特系数是已知最大的金属之一(在T~ 20 K时约为500 microV/KT),并且在很宽的温度范围内比玻尔兹曼理论的载流子扩散预期值提高了几个数量级。相对较小的塞贝克系数意味着Li(0.9)Mo(6)O(17)是双极性的,具有大的、相反符号的部分塞贝克系数。在T~35- 50 K范围内,在高磁场下发现了很大的热磁优值ZT~0.5。
2012-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Nernst effect in ferromagnetic Mn$_5$Ge$_3$C$_x$ thin films on insulating sapphire
本研究实验测量了蓝宝石衬底上铁磁Mn$_5$Ge$_3$C$_x$薄膜的反常能斯特效应,发现其随碳含量增加而增强,在x=0.8时最大且比母体化合物强三倍,但该成分下计算值与实验值存在偏差。
2020-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Nernst power factor and figure of merit in compensated semimetal ScSb
本研究在拓扑平庸但电子-空穴良好补偿的半金属ScSb中观测到高能斯特效应,其功率因数和品质因数可媲美Dirac拓扑半金属。
2025-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Giant Anomalous Nernst Effect in Noncollinear Antiferromagnetic Mn-based Antiperovskite Nitrides
反常能斯特效应(ANE)--在导电铁磁体或反铁磁体中由纵向热流产生横向电压--是自旋热电子学中热电发电的一种有吸引力的方法。反铁磁体中的ANE特别便于制造高效和密集集成的热电堆,因为热电模块的横向配置增加了热源的覆盖范围,而不会受到铁磁体固有的杂散场的影响。在这项工作中,使用第一性原理计算结合群论分析,我们系统地研究了非共线反铁磁Mn基反钙钛矿氮化物Mn $_{3}X$ N($X$ = Ga,Zn,Ag和Ni)中的自旋有序相关的ANE。Mn $_{3}X$ N中的ANE在R1相中被对称性禁止,但在R3相中达到最大值。在所有Mn $_{3}X$ N化合物中,Mn $_{3}$ NiN在200 K下呈现最显著的异常能斯特电导率1.80 AK $^{-1}$ m $^{-1}$,如果施加应变、电场或磁场,则可以进一步增强。Mn $_{3}$ NiN中的ANE比著名的Mn $_{3}$ Sn中的ANE大一个数量级,是迄今为止在反铁磁体中发现的最大的ANE。Mn $_{3}$ NiN中的巨ANE起源于反常霍尔电导率在费米能级处的陡峭斜率,这可以从Mott关系式中得到很好的理解。我们的研究结果为实现反铁磁自旋热电子学提供了一种新的主体材料,在能量转换和信息处理方面有着令人兴奋的应用前景。
2020-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Exchange splitting as a descriptor for giant anomalous Hall and Nernst effects in ferromagnets
National Institute for Materials Science (NIMS)(物质材料研究机构);Zhejiang Key Laboratory of Magnetic Materials and Applications, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences(中国科学院宁波材料技术与工程研究所磁材料与应用浙江省重点实验室);Kyoto Institute of Technology(京都工艺纤维大学)
本研究以2251种化学取代的四方L1₀合金为对象,发现母体化合物的交换分裂是调控巨大贝里曲率驱动输运响应的关键描述符,预测了两种合金的巨大反常输运响应值。
2026-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Nernst effect and dimensionality in the quantum limit
能斯特效应,即在磁场存在下由纵向热梯度产生的横向电压,最近已成为固体中电子组织的一种非常敏感但知之甚少的探针。在这里,我们报告的实验石墨,宏观堆叠的石墨烯层,建立了一个基本的联系之间的维度的电子系统和它的能斯特响应。与单层石墨烯形成鲜明对比的是,每当朗道能级满足费米能级时,能斯特信号就急剧达到峰值。这表明有限层间耦合提供的自由度是量子极限附近增强热电响应的来源。由于朗道量子化切割了一个三维费米表面,朗道能级与费米能级的每个交点都会修改费米表面的拓扑结构。根据我们的研究结果,这种拓扑相变最突出的签名出现在横向热电响应。
2009-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large anomalous Hall, Nernst effect and topological phases in the 3d-4d/5d based oxide double perovskites
本文通过第一性原理DFT计算研究稳定的3d-4d/5d双钙钛矿,揭示镜面、费米能附近拓扑能带交叉及5d-t$_{2g}$态对大反常霍尔和能斯特效应的关键作用。
2022-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Tunable spin Hall and spin Nernst effects in Dirac line-node semimetals XCuYAs (X=Zr, Hf; Y=Si, Ge)
四元砷化物XCuYAs(X=Zr,Hf; Y= Si,Ge)属于1111型四元化合物的大家族,具有从$p$型透明半导体到高温铁基超导体等优异的物理性能。本文采用密度泛函理论计算方法研究了这些化合物的电子结构拓扑、自旋霍尔效应(SHE)和自旋能斯特效应(SNE)。首先,我们发现这四种化合物都是Dirac半金属,它们具有沿布里渊区边界$A$ - $M$和$X$ - $R$的非对称的双态保护的Dirac线节点和费米能级附近的低态密度($E_F$)。第二,在这些考虑的化合物中的一些的固有SHE和SNE被发现是大的。特别地,计算的HfCuGeAs的自旋霍尔电导率(SHC)高达-514($\hbar$ /e)(S/cm)。室温下HfCuGeAs的自旋能斯特电导率(SNC)也很大,为-0.73($\hbar$ /e)(A/m-K)。此外,在这些化合物中的SHC和SNC的幅度和符号都可以通过改变所施加的电场方向或自旋电流方向来操纵。这些化合物中的SHE和SNE也可以通过化学掺杂或电选通来调节费米能级来增强。最后,对能带分解和$k$分辨的自旋Berry曲率的详细分析表明,这些大的SHC和SNC以及它们显著的可调谐性很大程度上源于费米能级附近存在大量的自旋轨道耦合带隙的Dirac点以及无带隙的Dirac线节点,它们产生了大的自旋Berry曲率.因此,我们的研究结果表明,四个XCuYAs化合物不仅提供了…
2020-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Nernst effect at room temperature in a chiral antiferromagnet
铁磁导体中的温度梯度可以在垂直于磁化和热流的方向上产生自发的横向电压降。这种反常能斯特效应(ANE)被认为与磁化强度成正比,因此只在铁磁体中观察到,而最近的理论表明ANE提供了费米能$E_{\rm F}$处的Berry曲率的测量。本文报道了在手性反铁磁体Mn $_3$ Sn中观察到的零场大ANE。尽管具有非常小的磁化强度$\sim 0.002$ $μ_{\rm B}/$ Mn,但在室温下零场下的横向塞贝克系数为$\sim 0.35~μ$ V/K,并且在200 K下达到$\sim 0.6~μ$ V/K,与铁磁金属已知的最大值相当。我们的第一性原理计算表明,大ANE来自一个显着增强的Berry曲率与附近的外尔点$E_{\rm F}$。ANE在几何上便于热电发电,因为它使模块的横向配置能够有效地覆盖热源。我们对反铁磁体中大ANE的观察为开发一类新的热电材料铺平了道路,该材料使用拓扑磁体来制造高效,密集集成的热电堆。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant anomalous Nernst effect and quantum-critical scaling in a ferromagnetic semimetal
在金属铁磁体中,准粒子的贝里曲率可以产生垂直于磁化强度和温度梯度的电压,这种现象称为反常能斯特效应(ANE)。在这里,我们报告了一个巨大的ANE在全赫斯勒铁磁体Co $_2$ MnGa的观察,达到$S_{yx}\sim -6$ $μ$ V/K在房间$T$,一个数量级大于磁导体报告的最大值。随着温度的升高,横向热电电导率或Peltier系数$α_{yx}$表现出$T$ -线性和$-T \log(T)$行为之间的交叉,表明在高温下违反Mott公式。我们的数值和分析计算表明,接近量子Lifshitz过渡之间的类型-I和类型-II的磁性外尔费米子是负责所观察到的交叉属性和增强的$α_{yx}$。在实验和数值计算中,$α_{yx}$对$T$的依赖性可以根据低能有效理论在十多个温度下预测的量子临界标度函数来理解。此外,在Co $_2$ MnGa中观察到的手征反常或不饱和的正纵向磁导也为外尔费米子的存在提供了证据.
2018-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gapped nodal planes drive a large topological Nernst effect in a chiral lattice antiferromagnet
本文结合热电输运实验与含六百余个Wannier轨道的模型,揭示CoNb3S6中有隙节面产生的涌现磁场热点驱动大自发能斯特效应。
2024-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelastic coupling enabled tunability of magnon spin current generation in 2D antiferromagnets
本文从理论上研究了二维蜂窝晶格反铁磁体中的磁弹耦合及其对磁振子输运的影响。用$ab$ $initio$计算了过渡金属三硫属化物Néel有序($\text{MnPS}_3$和$\text{VPS}_3$)和Z字形有序($\text{CrSiTe}_3$,$\text{NiPS}_3$和$\text{NiPSe}_3$)单层膜的MEC系数、磁交换参数和弹性常数.利用这些参数,我们预测,自旋能斯特系数显着增强,由于磁弹性耦合。我们的研究表明,虽然Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用可以在这些材料中产生自旋能斯特效应,其他机制,如磁振子-声子耦合应考虑在内。我们还证明了磁各向异性是控制磁振子-声子杂化和增强Berry曲率从而增强自旋能斯特系数的重要因素。我们的研究结果铺平了道路,通过电场调制MEC和各向异性的SNE在二维磁体的门可调自旋电流的产生。
2021-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large transverse thermoelectric figure of merit in a Dirac semimetal
导电材料中的热电(TE)转换对于提供可再生能源和固态冷却具有突出的重要性。虽然传统上,塞贝克效应对TE品质因数zST起着关键作用,但它遇到了阻碍其转换效率的基本约束。最值得注意的是,电子和空穴的电荷补偿减少了这种效应,并且通过Wiedemann-Franz(WF)定律使相应的电导率和热导率相互交织,这使得它们在zST中的独立优化是不可能的。在这里,我们证明,在狄拉克半金属Cd 3As 2的能斯特效应,即,塞贝克效应的横向对应物,可以产生大的TE品质因数zNT。在室温下,zNT = 0.5在一个小领域的2 T;它显着超越其纵向对应zST的任何领域,并进一步增加变暖。一个大的能斯特效应一般预期在拓扑半金属,受益于双极传输的补偿电子和空穴和他们的高迁移率。在这种情况下,热量和电荷传输是正交的,即,不再受WF法律的约束更重要的是,通过将费米能级调谐到狄拉克节点来进一步优化zNT,这不仅是由于增强的双极输运,而且还由于显著的Berry曲率引起的异常能斯特效应。前者的拓扑平凡和后者的非平凡的优势相结合,有望开辟一条新的途径,高效的横向热电。
2019-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric effect in kagome lattice enhanced at van Hove singularities
本研究通过第一性原理计算发现,kagome晶格中的鞍点型van Hove奇点显著增强纵向和横向热电效应,并在50 K时产生约10 μV/K的反常能斯特系数。
2023-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Transport anomalies across the quantum limit in semimetallic Bi$_{0.96}$Sb$_{0.04}$
本文报道了半金属Bi $_{0.96}$ Sb $_{0.04}$中电子输运的研究。在零场下,系统是一种非常稀的费米液体,显示出具有增强的前因子的T $^{2}$电阻率。电阻率的量子振荡,以及在霍尔,能斯特和塞贝克系统的响应是可检测的,其周期量化与锑掺杂的费米面的收缩。对于沿三角轴的场,量子极限被发现发生在低至3T的场。在电荷传输和能斯特响应中检测到两倍于该场的超量子异常。它的起源似乎超越了单粒子的图景,与未被确认的多体效应有关。
2008-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-throughput computational screening of Heusler compounds with phonon considerations for enhanced material discovery
该研究对27,865种Heusler成分进行高通量计算,结合声子稳定性筛选,识别出631种稳定化合物,并发现47种低磁矩亚铁磁体,为自旋电子学和能量收集提供候选材料。
2025-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Origin and Enhancement of Topological Responses in Ferrimagnetic Antiperovskite Mn4N
本研究利用第一性原理计算揭示了反钙钛矿Mn4N中AHE和ANE的内禀起源,发现应变可显著增强AHE,其非单调特征源于Berry曲率演化及新Weyl点的形成与移动。
2023-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of transverse thermoelectric conductivity originating from stationary points in nodal line
基于最近在Co $_2$ MnGa,Fe $_3X$($X$ =Al,Ga)和Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$中发现的大的反常能斯特效应,我们进行了第一性原理研究,以阐明这些铁磁体中横向热电电导($α_{ij}$)增强的起源.对$α_{ij}$的本征贡献可以用费米能级附近的贝里曲率($Ω$)来理解,并且$Ω$沿着布里渊区的节线(在没有自旋轨道耦合的情况下是无隙的)非常大。我们发现,不仅外尔点,而且在能量分散的节点线的驻点起着至关重要的作用。这些稳定点在投射到节线上的态密度中形成尖锐的峰值,清楚地识别出$α_{ij}$最显著增强的特征费米能量。我们还发现,$α_{ij}/T$打破了莫特关系,并显示出一个特殊的温度依赖性在这些能量。本文的结果表明,这些不动点将为我们设计具有大反常能斯特效应的磁体提供一个有用的指导原则。
2020-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced transverse electron transport via disordered composite formation
Pohang University of Science and Technology(浦项科技大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构);University of Alberta(阿尔伯塔大学)
研究通过无序复合材料增强横向电子输运,揭示无序混合物中电子路径曲折效应,提供通用可调策略以实现结构坚固平台中的强横向响应。
2026-03-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Observation of a thermoelectric Hall plateau in the extreme quantum limit
热电霍尔效应是在存在磁场的情况下施加电场时产生横向热流。在这里,我们证明了热电霍尔电导率$α_{xy}$在三维狄拉克半金属ZrTe $_5$收购一个强大的平台在极端的量子极限的磁场。平台值与场强、无序强度、载流子浓度或载流子符号无关。我们从理论上解释了这个平台,并表明这是一个独特的签名三维狄拉克或外尔电子在极端的量子极限。我们进一步发现,其他热电系数,如热电势和能斯特系数,大大提高了他们的零场值,即使在相对较低的领域。
2020-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric power factor of a 70 nm Ni-nanowire in a magnetic field
在微型实验室中研究了单根纳米线(NW)的热电(TE)特性,并测定了其塞贝克系数S和电导率σ。观察到70 nm铁磁Ni-NW的磁化强度对其功率因数S^{2}σ的显著影响。我们检测到一个强的磁热电势效应(MTP)的约10%和各向异性磁阻(AMR)作为一个外部磁场B的功能在1%的顺序。在T = 295 K和B = 0 T时,我们测定了S = -(19 \pm 2)μV/K的绝对值。在零场下,使用热导率的Wiedemann-Franz定律计算优值系数ZT \approx 0.02。在B = 0.5 T时,热电势S作为B的函数显著增加至10%,磁热电势为\partialS / \partialB \approx -(3.8 \pm 0.5)μV/(K.T)。AMR与MTP之间存在\partials / \partialr \approx-11 \pm 1(\partials = \partialS /S)的相关性。在横向磁场(B =0.5T)中,由于功率因数提高了近20%,TE效率提高了。
2011-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci