利用纳米结构工程,磁性、热电和电池材料等功能材料已经发生了巨大的变化。然而,自旋热量电子学是一个基于自旋电子学和热电的前沿领域,具有基础物理研究,只关注均匀的材料,而不关注复杂的微观结构。鉴于此,来自日本国立材料研究所的Hossein Sepehri-Amin和Ken-ichi Uchida研究出通过纳米结构工程如何将简单的磁性合金转化为表现出显著的横向热电转换特性的自旋热电子材料。
文章要点:
1) 该研究证实,反常能斯特效应是一种很有前途的用于能量收集和热传感的横向热电现象,由于缺乏具有大的反常能斯特系数的材料,它的利用一直具有挑战性,通过利用纳米结构工程,柔性铁基非晶材料的异常能系数显著提高了70%(达到3.7µVK−1),功率因数显著提高了200%(达到7.7µWm−1K−2),而不改变其成分,这超过了所有报道的非晶合金,并且与显示出大的异常能斯特效应的单晶相当;
2) 此外,该研究表明,这种增强归因于Cu纳米团簇,促进了有效的横向热电转换,同时,该研究推进了自旋热电子的材料科学,为设计用于实际应用的高性能横向热电器件开辟了新途径。
参考资料:
Gautam, R., Hirai, T., Alasli, A. et al. Creation of flexible spin-caloritronic material with giant transverse thermoelectric conversion by nanostructure engineering. Nat. Commun. (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-46475-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46475-6