半导性 ${\alpha'}$-硼石纳米带用于高效自旋-塞贝克二极管

半导性 ${\alpha'}$-硼石纳米带 (${\alpha'}$-BNR) 因其卓越的稳定性和载流子高迁移率，显示出在热电器件中的高效性能。这些特性使我们能够以较低能耗技术产生自旋电流。本研究中，研究了两端由铁磁 (FM) 绝缘体磁化的 zig-zag ${\alpha'}$-硼石纳米带的自旋依赖塞贝克效应。热电计算在 ${\alpha'}$-BNR FM/Normal/FM 结构中进行，使用紧密联系合法 (TB) 规范结合非平衡格林函数方法 (NEGF)。由于电子空穴对称性的破裂，系统可在温度梯度下诱导纯粹的自旋电流，从而可作为自旋-塞贝克二极管发挥作用。此外，还可观察到由于热自旋在自旋电流中的补偿而出现的负微分自旋-塞贝克效应。最后，我们研究了温度对 ${\alpha'}$-BNR 中电荷和自旋功率因子的影响。功率因子显著下降主要源于近费米能级的热电势幅减小。我们的发现表明，${\alpha'}$-BNR 的功率因子高于其竞争者，如石墨和硅烯。这归因于 ${\alpha'}$-BNR 的半导性特性以及电子与空穴之间的高对称性。${\alpha'}$-BNR 的卓越特性使其成为热电器件的理想选择。