四氰乙烯钒 (V[TCNE]$_x$, $x \sim 2$) 中的磁子扩散长度与纵向自旋塞贝克效应

自旋电子学、自旋热电子学和磁子现象源于电荷、自旋和结构自由度之间复杂的相互作用，这些难以建模且更难以预言。相对稀缺的具有相关功能的磁有序材料使情况更复杂，使该领域强烈受限于使用少数研究充分的系统，它们未涵盖基础理论预言的现象学完整相空间。此处我们呈现在此理论-实验耦合挑战中的重要进展：我们将现有自旋塞贝克效应(SSE)理论扩展以显式包含磁子不守恒过程的温度依赖性。这一扩展理论定量描述了主材钇铁石榴石(YIG)中先前测量的 SSE 信号低温行为，并预言了具有低饱和磁化强度 $M_S$ 和超低阻尼的磁子与自旋电子材料的新 regime。最后，我们通过在分子基亚铁磁半导体四氰乙烯钒 (V[TCNE]$_x$, $x \sim 2$) 中直接观测自旋塞贝克电阻(SSR)验证了该预言。这些结果验证了扩展理论，产生与 YIG 量级相当的 SSR 信号，并提取出 V[TCNE]$_x$ 的磁子扩散长度 ($\lambda_m>1$ $\mu$ m) 和磁子寿命 ($\tau_{th}\approx 1-10$ $\mu$ s)，超过 YIG ($\tau_{th}\sim 10$ ns)。令人惊讶的是，尽管自旋波刚度(交换)相对较低，这些性质持续至室温。这种高效 SSE 活性材料新 regime 的确认，为自旋电子与磁子应用的新一类磁性材料打开了大门。