在室温下在Fe3 Pt薄膜中的大型异常Nernst效应
Minghang Li1,2, Hanqi Pi1,2, Yunchi Zhao1
1Beijing National Laboratory of Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|June 12, 2023
概括
研究人员在Fe3Pt薄膜中发现了一个巨大的异常Nernst效应 (ANE),提供了一种将废热转化为电力的新方法. 这种横向的热电效应显示出没有外部磁场的高效能源采集的前景.
科学领域:
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 这就是Spintronics.
背景情况:
- 异常的Nernst效应 (ANE) 从铁磁体中的热流产生横向电压.
- 在废热能转换方面,ANE的横向几何学比Seebeck效应具有优势.
- 使用巨大的ANE发现材料对于实际应用至关重要.
研究的目的:
- 在室温下,在铁磁Fe3Pt表轴膜中报告一个大的ANE.
- 为了研究对观察到的大型ANE负责的潜在物理.
- 探索开发具有增强横向热电效应的材料的途径.
主要方法:
- 制造Fe3Pt表轴膜. 这是一个非常好的方法.
- 测量ANE热力和横向热电导电性.
- 涉及贝里曲率和旋转轨道合的理论分析.
主要成果:
- 在室温下实现了大的ANE热电 (Syx ≈2μV K-1) 和横向热电导率 (αyx ≈4 A K-1 m-1).
- 在Fe3Pt膜中观察到1300 Oe的显著强制场.
- 理论分析确定了强烈的旋转轨道相互作用和Pt-Fe杂交是大型ANE的关键因素.
结论:
- Fe3Pt薄膜具有通过ANE有效转换热电能的巨大潜力.
- 大贝利曲率和旋转轨道合对于实现高ANE性能至关重要.
- 这些发现为设计用于无磁场横向热电应用的新材料铺平了道路.
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