层状金属反亚材料 EuAl$_2$Si$_2$ 中的大 Nernst 效应
材料科学
2024-10-25 v1 强关联电子
摘要
大 Nernst 效应有利于开发基于单个组分的横向 Nernst 热电发生器或 Ettingshausen 制冷器，避免了纵向 Seebeck 热电器件中电子-空穴模块的复杂性。我们在层状金属反亚材料 EuAlSi 中报告了在 8 K 和 13 T 下达到 130 μV/K 的大 Nernst 信号。值得注意的是，这一巨大的横向 Nernst 热电势比其纵向特性大约高出两个数量级。在 3 T 和 13 T 下，Nernst 系数分别在 4 K 和 8 K 处达到峰值。在相似的温度下，Hall 系数和 Seebeck 信号都发生了符号变化。此外，来自磁导电导率的分析揭示了近似补偿的电子-空穴样本载流子，具有较高的迁移率（在 4 K 时约为 4000 cm/Vs）。这些发现表明，EuAlSi 中的大 Nernst 效应和消失的 Seebeck 热电势是由于电子-空穴带的补偿效应，以及 Fermi 级附近 Weyl 带的高迁移率所致。我们的结果凸显了在低温下实现大 Nernst 热电势以及探索潜在 Nernst 热电应用的重要性，以及拓扑费米子化学在实现大 Nernst 热电势方面的作用。
引用
@article{arxiv.2407.18460,
title = {Large Nernst Effect in a layered metallic antiferromagnet EuAl$_2$Si$_2$},
author = {Kunya Yang and Wei Xia and Xinrun Mi and Yiyue zhang and Long zhang and Aifeng Wang and Yisheng Chai and Xiaoyuan Zhou and Yanfeng Guo and Mingquan He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.18460},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 3 figures