Эффект спина Нернста

Спиновый эффект Нернста — это явление генерации спинового тока, вызванное тепловым потоком электронов или магнонов в конденсированном веществе. Под действием теплового воздействия, такого как градиент температуры или градиент химического потенциала , носители со спином вверх и спином вниз могут течь перпендикулярно тепловому току и в противоположных направлениях без приложения магнитного поля . Этот эффект похож на спиновый эффект Холла , когда чистый спиновый ток индуцируется электрическим током . Спиновый эффект Нернста можно обнаружить по пространственному разделению противоположных видов спинов, обычно в форме спиновой поляризации (несбалансированного накопления спинов) на поперечных границах материала.

Спиновый эффект Нернста электронов был впервые экспериментально обнаружен в 2016 году и опубликован двумя независимыми группами в 2017 году. ^{[1] [2]}

Спиновый эффект Нернста магнонов (квантов возбуждений спиновых волн ) был теоретически предложен в 2016 году ^{[3] [4]} в коллинеарных антиферромагнитных материалах , но его экспериментальное подтверждение остается неуловимым. В 2017 году, примерно в то же время, когда его электронный аналог был экспериментально обнаружен, спиновый эффект Нернста магнонов был впервые заявлен в трихалькогениде переходного металла MnPS ₃ . ^[5] Однако эксперимент включал неоднозначности, которые не могут убедительно подтвердить спиновый эффект Нернста магнонов, ожидая дальнейших экспериментальных исследований. При более точном описании, учитывающем реальную геометрию устройства, считалось, что оптическое обнаружение должно быть более надежным, чем электронное обнаружение. ^[6] В настоящее время оптическое обнаружение спинового эффекта Нернста магнонов не было описано.

Смотрите также

• Спиновый эффект Холла
• эффект Нернста

Ссылки

1. Шэн, Пэн; Сакураба, Юя; Лау, Йонг-Чан; Такахаши, Сабуро; Митани, Сейджи; Хаяши, Масамицу (2017). «Спиновый эффект Нернста в вольфраме». Science Advances . 3 (11). Американская ассоциация содействия развитию науки (AAAS): e1701503. arXiv : 1607.06594 . Bibcode : 2017SciA....3E1503S. doi : 10.1126/sciadv.1701503 . ISSN  2375-2548. PMC 5669613.  PMID 29119140  .
2. Мейер, С.; Чен, Ю.-Т.; Виммер, С.; Альтхаммер, М.; Виммер, Т.; Шлиц, Р.; Гепрегс, С.; Хюбл, Х.; Кёддерич, Д.; Эберт, Х.; Бауэр, GEW; Гросс, Р.; Генненвайн, СТБ (11 сентября 2017 г.). «Наблюдение спинового эффекта Нернста». Природные материалы . 16 (10). Спрингер Природа: 977–981. arXiv : 1607.02277 . Бибкод : 2017NatMa..16..977M. дои : 10.1038/nmat4964. ISSN  1476-1122. PMID  28892056. S2CID  5050523.
3. Ченг, Ран; Окамото, Сатоши; Сяо, Ди (2016-11-15). "Спиновый эффект Нернста магнонов в коллинеарных антиферромагнетиках". Physical Review Letters . 117 (21): 217202. arXiv : 1606.01952 . Bibcode : 2016PhRvL.117u7202C. doi : 10.1103/PhysRevLett.117.217202. PMID  27911532.
4. Зюзин, Владимир А.; Ковалев, Алексей А. (2016-11-15). "Эффект Нернста спина магнона в антиферромагнетиках". Physical Review Letters . 117 (21): 217203. arXiv : 1606.03088 . Bibcode :2016PhRvL.117u7203Z. doi : 10.1103/PhysRevLett.117.217203 . PMID  27911531.
5. Shiomi, Y.; Takashima, R.; Saitoh, E. (2017-10-25). "Экспериментальные доказательства, согласующиеся с эффектом магнона Нернста в антиферромагнитном изоляторе ${\mathrm{MnPS}}_{3}$". Physical Review B . 96 (13): 134425. arXiv : 1706.03978 . doi :10.1103/PhysRevB.96.134425.
6. Чжан, Хантао; Чэн, Ран (28.02.2022). «Перспектива эффекта Нернста на спин магнонов в антиферромагнетиках». Applied Physics Letters . 120 (9): 090502. arXiv : 2201.01907 . Bibcode : 2022ApPhL.120i0502Z. doi : 10.1063/5.0084359. ISSN  0003-6951.