纳米结构工程使磁性材料、热电材料和电池材料等功能材料发生了革命性的变化。然而，自旋热电子学是一个以自旋电子学和热电学为基础的具有基础物理研究的前沿领域，它只专注于没有复杂微结构的均匀材料。
近日，日本国立材料研究所Hossein Sepehri-Amin，Ken-ichi Uchida展示了纳米结构工程如何将简单的磁性合金转变为具有显著大的横向热电转换性能的自旋-热电子材料。
文章要点
1）反常能斯特效应是一种用于能量收集和热传感的有前景的横向热电现象，但由于具有大反常能斯特系数的材料的稀缺，其利用一直具有挑战性。研究证明，柔性铁基非晶材料的反常能斯特系数显着提高了约 70%（达到约 3.7 µVK−1 ），功率因数显着提高了约 200%（达到约 7.7 µWm−1 K−2 ）通过纳米结构工程而不改变其成分。这超越了所有报道的非晶态合金，并且与表现出大的反常能斯特效应的单晶相当。
2）这种增强归因于铜纳米簇，促进了高效的横向热电转换。这一发现推进了自旋热电子学的材料科学，为设计实际应用的高性能横向热电器件开辟了新途径。
参考文献
Gautam, R., Hirai, T., Alasli, A. et al. Creation of flexible spin-caloritronic material with giant transverse thermoelectric conversion by nanostructure engineering. Nat Commun 15, 2184 (2024).
DOI：10.1038/s41467-024-46475-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46475-6
