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三峡大学磁电子团队发表自旋热输运基础理论研究重要成果

发布日期:2020年09月07日 15:58 作者: 访问量:

    近日,国际著名期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials在线发表了我校磁电子团队作为第一署名单位完成的基础理论研究工作“铁磁金属自旋塞贝克效应中的概念”(Concepts of Spin Seebeck Effect in Ferromagnetic Metals)。

    自旋塞贝克效应是描述自旋在温度梯度场中的输运现象,自从2008年实验上发现该效应以来,国内外已取得了许多重要进展。但是,人们对铁磁金属中自旋热输运过程还存在诸多不清晰、不准确的概念和研究方法,如自旋相关的化学势问题、长程输运过程中自旋翻转问题、铁磁体内自旋积累与平衡问题,即使如自旋塞贝克系数定义这样最基础的概念上,也还存在着模糊不清的认识,这些问题的存在极大地阻碍了对自旋热输运过程本质的认识。

    该论文依据线性响应理论,在传统半经典玻尔兹曼输运方程中引进了极为重要的自旋翻转机制,来解决自旋电子器件尺度受制于自旋扩散长度的问题,揭示了长程输运中自旋翻转对自旋输运特性的影响。并给出了自旋输运中重要参量——不同自旋翻转弛豫时间之间的重要关联,以及温度场中铁磁体内自旋平衡的条件。依据前面的结论,重新定义了自旋塞贝克系数。本文的价值对深刻理解自旋塞贝克效应及在电场、磁场和温度场中自旋输运本质的认识具有开拓性的意义。

    该文是我校磁电子团队与美国特拉华大学、华中科技大学相关团队共同完成的,我校青年教师易立志博士和硕士生杨栋超为共同第一作者。

    据悉,最新公布的《先进功能材料》期刊影响因子为16.8,是凝聚态物理与材料科学等多学科TOP期刊。本文受到国家自然科学基金委员会资助。