热自旋泵浦与磁子-声子介导的自旋塞贝克效应
材料科学
2012-06-26 v2
摘要
通过顺磁金属中的逆自旋霍尔效应 (ISHE)，系统地研究了铁磁金属和绝缘体中的自旋塞贝克效应 (SSE)。SSE 由铁磁体中的温度梯度产生自旋电压，从而将自旋电流注入所连接的顺磁金属中。在顺磁体中，由于 ISHE，该自旋电流被转换为电场，从而实现了 SSE 的电学探测。SSE 的观测是在由铁磁体/顺磁体混合结构组成的纵向和横向构型中进行的，分别探测平行和垂直于温度梯度流动的热致自旋电流。我们的结果用两步过程解释了 SSE：(1) 温度梯度在铁磁体中产生由磁子和声子传播共同主导的非平衡态；(2) 接触界面处铁磁体中的磁子与顺磁体中的电子之间的非平衡导致了“热自旋泵浦”和 ISHE 信号。在温度梯度下，金属磁体（如 Ni81Fe19）的非平衡态主要由样品和基底中的声子主导，而在绝缘磁体（如 Y3Fe5O12）中，磁子和声子传播似乎都很重要。温度依赖性测量也证实了驱动热自旋泵浦的声子介导的非平衡，这导致在低温下 SSE 信号出现巨大增强。
引用
@article{arxiv.1111.3036,
title = {Thermal spin pumping and magnon-phonon-mediated spin-Seebeck effect},
author = {K. Uchida and T. Ota and H. Adachi and J. Xiao and T. Nonaka and Y. Kajiwara and G. E. W. Bauer and S. Maekawa and E. Saitoh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.3036},
year = {2012}
}
备注
13 pages, 13 figures