磁子重整化和带间耦合对YIG中自旋塞贝克效应的影响
材料科学
2024-09-25 v2
摘要
由于具有极低的磁阻尼，YIG在磁学领域得到了广泛应用，包括自旋塞贝克效应的研究。YIG有20个磁子能带，包括8个高能带记为α_{1~8}，和12个低能带记为β_{1~12}。在这里，我们研究了YIG中复杂的带内和带间磁子耦合对输运系数的影响。考虑了YIG中的四磁子过程，并对这些相互作用项做了自洽平均场近似。我们发现β带随温度升高变化很小，而α带随温度升高显著下降。这些反直觉的结果与早期非弹性中子散射实验的观察结果以及近年来的理论计算结果吻合良好。我们还发现，在研究自旋电导率（σ_m）时，仅包含声学带β_1上的磁子贡献就已足够。然而，在计算自旋塞贝克系数（S_m）和磁子热导率（κ_m）时，仅使用β_1计算的结果在很大温度范围内与全带计算结果存在明显偏差。当考虑β_2和β_3带时，这些偏差得到了很好的缓解。最后，我们发现我们的结果满足磁子输运的维德曼-弗朗兹定律。
引用
@article{arxiv.2408.10058,
title = {The influence of magnon renormalization and interband coupling on the spin Seebeck effect in YIG},
author = {Yuling Yin and Yang Liu and Yiqun Liu and Xiangang Wan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.10058},
year = {2024}
}