非对称散射驱动大型非线性 Nernst 与 Seebeck 效应
介观与纳米尺度物理
2026-01-27 v1
摘要
非线性 Nernst 效应和 Seebeck 效应 (NNE 和 NSE) 为非磁性体系的热电能转换提供了可行的途径。尽管内在机制如非线性 Drude 项和Berry曲率偶极项已为人所熟知，但源于无序引起的非对称散射对热电响应的外在贡献仍鲜有探索，尽管实验证据表明其主导地位日益增长。本文发展了一种统一的半经典理论，系统地将 skew 散射和 side-jump 过程纳入 NNE 和 NSE 的理论框架，确定了 NNE 的四个外在贡献和 NSE 的两个外在贡献。系统的对称性分析表明，这些响应在时间反演对称的非磁性体系、PT 对称的反磁性体系以及非中心对称的磁性体系（如 altermagnet）中是允许的。作为案例研究，我们展示了ABA 堆叠三层石墨烯可容纳大型非线性 Nernst 和 Seebeck 响应，且由外在散射主导，与最近的实验结果高度一致。我们的结果确立了这些效应的微观起源，为设计高效的非线性热电器件提供了设计原则。
引用
@article{arxiv.2601.17775,
title = {Asymmetric Scattering Drives Large Nonlinear Nernst and Seebeck Effects},
author = {Harsh Varshney and Amit Agarwal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.17775},
year = {2026}
}
备注
10 pages + Appendix (6 pages), 6 Figures, 2 tables, Comments are welcome