磁性隧道结中的隧穿磁热电势

理论上研究了磁性隧道结中热诱导的自旋依赖输运。我们分析了隧穿磁电阻的 Slonczewski 模型（及其极限情况——Julliere 模型）的热类比，并获得了结热电势和隧穿磁热电势 (TMT) 的解析表达式。针对基于 Al$_2$O$_3$ 的 MTJ 这一特殊情况，对该解析模型进行了数值测试，分析了热电势和 TMT 对相对磁化方向以及势垒高度和厚度的依赖性。我们表明，在特定的势垒高度下 TMT 消失，从而分隔了正 TMT 和负 TMT 区域。作为其电学原型，该热自旋输运模型应作为分析磁性隧道结中热电势的实验和第一性原理计算的现象学基准。这些解析表达式可用于利用结铁磁体的 {\it ab initio} 能带结构数据对结的磁热电势进行初步估算。