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通过同时优化本体和界面性能，设计高效的自旋seebeck热电器件( Designing efficient spin Seebeck-based thermoelectric devices via simultaneous optimization of bulk and interface properties )
YK Min JP Sang GY Kim SY Choi H Jin
自旋塞贝克效应(SSE)是指利用铁磁体(FM)/普通金属(NM)异质结构中的磁振子电流将热直接转换为电的能量。由于SSE是一种横向热电效应，利用SSE可以实现横向热电器件，从而克服传统Seebeck效应器件固有的局限性。然而，目前SSE的低转换效率阻碍了它的广泛应用。通过对块体FM和FM/NM界面的优化，可以提高SSE的热电效率。块体FM可以通过引入honon-glass磁振子晶体概念来提高热电效率，其中散射中心选择性地散射载热声子而不影响促成SSE的磁振子。一个高质量的FM/NM界面可以促进界面上的自旋泵浦以及NM中的电输运。本文以多晶镍铁氧体(NFO)/Pt为平台，通过一个简单的热处理方案，成功地优化了块体FM和FM/NM界面。通过这种热处理，NFO的相分离导致纳米NFO嵌入微细NiO沉淀中，形成独特的层次结构；这种结构选择性地散射声子而几乎不影响磁子，导致热导率降低而不改变自旋Seebeck系数。同时形成一个干净光滑的NFO/Pt界面，在界面上提供了高效的自旋泵浦和高的Pt电导率。结果可以显著提高NFO/Pt体系中SSE的能量转换效率。该方法可用于设计高效的氧化物基SSE器件。
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