NiFe/p-Si薄膜中Rashba自旋塞贝克效应的巨增强
介观与纳米尺度物理
2018-04-06 v1
摘要
由自旋塞贝克效应介导的热电能量转换可为废热回收提供比传统热电材料更高效的替代方案。为实现这一目标，利用富含地球的元素实现高效自旋-电荷转换至关重要。邻近诱导的Rashba效应源于结构反演不对称所介导的电荷势，已在Si薄膜中见诸报道，并可通过控制Rashba层厚度进行调控。我们在NiFe/p-Si（多晶）双层薄膜中展示了巨大的Rashba自旋塞贝克效应。双层薄膜样品的p-Si层厚度分别为5 nm、25 nm和100 nm，而NiFe层厚度保持为25 nm。估计得到100 nm p-Si的Rashba自旋塞贝克系数为0.266 μV/K，并在5 nm p-Si时增大一个数量级至2.11 μV/K。5 nm p-Si样品中测得的自旋塞贝克系数是已报道的最大系数之一。测得100.3 μV的电压是已报道的最大自旋塞贝克电压之一，且所用面积约为160 × 10 μm²，为任何自旋塞贝克测量中最小。这一使用富含地球元素的科学和技术突破，使面向废热回收的自旋介导热电能量转换更接近于现实。
引用
@article{arxiv.1804.01625,
title = {Giant enhancement in Rashba spin-Seebeck effect in NiFe/p-Si thin films},
author = {Ravindra G. Bhardwaj and Paul C Lou and Sandeep Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.01625},
year = {2018}
}