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通过纳米结构工程制备具有巨横向热电转换的柔性自旋热导材料

材料科学 2024-11-25 v1

摘要

磁性、热电和电池等功能材料已通过纳米结构工程发生变革。然而,基于自旋电子学与热电学、具有基础物理研究的前沿领域——自旋热导学,却仅关注无复杂微观结构的均匀材料。本文展示了纳米结构工程如何将简单磁性合金转变为展现出显著大横向热电转换特性的自旋热导材料。反常 Nernst 效应(ANE)是一种极具前景的用于能量收集与热感知的横向热电现象,但因缺乏具有大反常 Nernst 系数的材料而难以利用。我们通过纳米结构工程在柔性铁基非晶材料中实现了反常 Nernst 系数的显著提升,且未改变其成分。这超越了所有已报道的非晶合金,并与展现大 ANE 的单晶相当。该增强归因于 Cu 纳米团簇,其促进了高效的横向热电转换。该发现推进了自旋热导学的材料科学,为设计面向实际应用的高性能横向热电器件开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.10233,
  title  = {Creation of flexible spin-caloritronic material with giant transverse thermoelectric conversion by nanostructure engineering},
  author = {Ravi Gautam and Takamasa Hirai and Abdulkareem Alasli and Hosei Nagano and Tadakatsu Ohkubo and Ken-ichi Uchida and Hossein Sepehri-Amin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.10233},
  year   = {2024}
}

备注

25 pages, 5 figures, 9 supplemental figures