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磁性纳米管:实现鲁棒自旋塞贝克效应与完美热自旋过滤效应的新材料平台

介观与纳米尺度物理 2018-09-26 v1

摘要

构建可靠的材料平台并揭示实现自旋塞贝克效应 (SSE) 和热自旋过滤效应 (SFE) 的新规则是自旋热电子学的核心课题。本文我们设计了几种单层氮化硼纳米管 (BNNTs),其每个晶胞中有 n 个硼(氮)原子被碳取代。我们发现当 n = 1 时,磁性 BNNTs 产生良好的 SSE,具有近乎对称的自旋向上和自旋向下电流;而当碳掺杂浓度增加(即 n \geq 2)时,碳的高旋转对称性有助于产生具有更对称热自旋向上和自旋向下电流的 SSE,否则趋向热 SFE。此外,一些金属性 BNNTs 由于费米能级附近的补偿效应,可产生具有有限阈值温度的 SSE 或 SFE。更重要的是,我们发现压缩应变工程是改善这些效应并实现它们之间转变的有效途径。这些关于纳米管中 SSE 的理论结果丰富了自旋热电子学,并提出了实现 SSE 及其他启发性的热自旋现象的新材料候选。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.10702,
  title  = {Magnetic nanotubes: A new material platform to realize robust spin-Seebeck effect and perfect thermal spin-filtering effect},
  author = {Dan-Dan Wu and Hua-Hua Fu and Qing-Bo Liu and Gui-Fang Du and Ruqian Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.10702},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted for publication in Physical Review B