基于磁性绝缘体的纳米结构 Bulk 复合材料中的跨尺度自旋塞贝克效应
材料科学
2025-09-11 v1
摘要
自旋塞贝克效应（SSE）通过磁性材料中由热力学产生的自旋电流实现热电转换，为可扩展器件提供了有前景的横向几何结构。然而，传统的SSE器件局限于纳米薄膜结构，由于自旋扩散长度和磁振荡长度的固有限制，输出功率显著受限。本文展示了一种跨尺度SSE方案，采用由动态粉末喷溅和低温烧结制备的Pt涂覆镱铁石石（YIG）粉末制成的纳米结构 Bulk 复合材料。所得三维复合材料表现出连续的Pt通道和稳健的机械完整性。复合材料的有效电导率高于常规基于薄膜的YIG/Pt器件高出2-3个数量级。横向热电测量确认 Bulk 规模上的各向同性SSE信号。该工作为 Bulk 规模的SSE基热电器件提供了可扩展平台，实现了从纳米尺度自旋热力学与宏观器件集成之间的桥接。
引用
@article{arxiv.2509.08327,
title = {Trans-scale spin Seebeck effect in nanostructured bulk composites based on magnetic insulator},
author = {Sang J. Park and Hirata Keisuke and Hossein Sepehri-Amin and Fuyuki Ando and Takamasa Hirai and Ken-ichi Uchida},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08327},
year = {2025}
}