隧穿磁塞贝克效应

在自旋卡洛里电子学这一引人入胜的研究领域中，电荷、自旋与热输运的交织得到了探究，它是自旋电子学与热电学的结合。近年来，人们在磁性纳米结构中探索了许多新的自旋依赖热输运现象。其中之一是磁隧道结（MTJ）中的隧穿磁塞贝克（TMS）效应，该效应对未来纳米电子器件（如用于三维热梯度的纳米结构传感器，或由市温差驱动的扫描隧道显微镜）具有巨大潜力。TMS 描述了在施加热梯度时，MTJ 的热电势对其磁构型的依赖关系。在本综述中，我们重点介绍了从 2011 年首次观测到 TMS 到该研究领域当前持续进展的成功历程。我们着重于不同的加热技术、材料设计、应用，以及额外的物理方面，例如势垒材料热导率的作用。我们进一步展示了该领域内第一性原理计算与实验的高效协同，因为这已促成例如在具有半金属 Heusler 电极的 MTJ 中检测到巨大的 TMS 比值。