产生纯自旋流新方案

自旋热电子学,是自旋电子学与传统热电器件的结合,将电子自旋作为一个新的自由度引入传统热电器件的研究,探索热、电子自旋及电荷、声子及磁子相互作用基本规律,探讨新物理效应及策略以提高热电性能。最初的研究是在铁磁金属薄膜合金中,由于自旋发生劈裂,温度梯度驱动下,在材料中产生自旋电压。随后,研究拓展到铁磁绝缘体和磁性半导体,提出了纵向和横向自旋赛克效应,在这些效应中,磁性金属都是必不可少的元素。在该工作中,我们在研究一种类石墨烯结构的二维非磁半导体:单层过渡金属硫化物(TMDCs,如MoS2、WS2、MoSe2、WSe2等)中自旋热输运时,发现一种新效应:利用反常能斯特效应可以产生由温度梯度驱动的横向纯自旋流,并提出了一种H型器件检测在TMDCs中的新效应。此项研究所提出产生纯自旋流的新方案,对自旋热电子学的进一步发展和应用具有重要的意义。

Xiao-Qin Yu, Zhen-Gang Zhu, Gang Su, and A. – P. Jauho, “Thermally driven pure spin and valley currents via the anomalous Nernst effect in monolayer group-VI dichalcogenides ”, Phys. Rev. Lett. 115, 246601 (2015).