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激光照射下 Co 薄膜中的异常内尔斯效应

材料科学 2025-11-04 v3

摘要

异常内尔斯效应(ANE)产生垂直于温度梯度的电动势,因其作为替代热电力发生器的潜在应用而受到广泛关注。ANE 效率通常由利用加热器制备的均匀稳态温度梯度来表征。然而,尽管聚焦激光束照射磁性薄膜可形成更大的温度梯度,但由于难以估算局部非均匀温度梯度,激光照射方法尚未被充分考虑用于量化 ANE 系数。本研究通过将激光照射方法与有限元分析相结合,对 sapphire (0001) 衬底上 Ru(5 nm)/Co(tCot_{\mathrm{Co}}) (tCot_{\mathrm{Co}} = 3, 5, 7, 10, 20, 40, 和 60 nm) 双层结构的 ANE 进行定量研究。我们发现,估计的 ANE 系数与使用加热器独立表征的值一致。我们的研究结果还揭示了激光照射方法相对于传统加热器方法的优势。强度调制的激光束可在微米尺度的区域内,以约 103^3 K/mm 的频率为十几 kHz 的交变温度梯度。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.17045,
  title  = {Anomalous Nernst effect in Co thin films under laser irradiation},
  author = {Soichiro Mochizuki and Itaru Sugiura and Tetsuya Narushima and Teruo Ono and Takuya Satoh and Kihiro T. Yamada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.17045},
  year   = {2025}
}

备注

30 pages, 13 figures. 1 table