電場によるスピンカロリトロニクス機能の制御

电场控制自旋热电子功能

• 批准号: 22KJ1068
• 负责人: 仲川 久礼亜
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1068/
• 关键词: スピンカロリトロニクス; スピントロニクス; 反強磁性; 磁気相転移

電荷・スピン・熱流が結合する物理現象及びそれらの制御を対象とするスピンカロリトロニクス分野において、電流から発熱・吸熱を生じるペルチェ現象は中核的な現象の一つである。本年度においては、反強磁性/強磁性間の一次磁気相転移を示す遷移金属化合物 (Mn, Cr)2Sbの単結晶バルク試料において、磁気相接合構造を利用した単一物質ペルチェ効果の観測に成功した。具体的な実験方法と成果は以下の通りである。チップヒーターを用い、単結晶試料にパルス加熱を局所的に印加することよって、部分的な相転移を誘起し、反強磁性/強磁性の磁気相が単一物質中で接合する構造を作製した。更に、作製した磁気相接合構造に電流を印加することによって、世界で初めて磁気相接合界面におけるペルチェ効果の観測に成功した。これらの観測結果は、FreeFEMを用いた有限要素法解析により、確かに磁気秩序相接合部分でのペルチェ効果に由来していると確認された。また、本研究において観測された単一物質ペルチェ効果は、申請者が以前に明らかにした本物質における磁気相転移に伴う熱電特性の変化と整合的な結果を与えていることが確認された。以上の結果は、国際学会LT29にて発表され、Scientific Reports誌から出版された。

在用于控制电荷，自旋和热流动的物理现象的晶状体阐定物领域中，从电流产生热量和热量的毛皮物现象是核心现象之一。在今年，我们成功地观察了单材料的毛发效应，使用磁相结构在单晶体散装金属化合物（MN，CR）2SB中表现出抗铁磁性和铁磁特性之间的主要磁相变变。特定的实验方法和结果如下：使用芯片加热器，使用脉冲加热到单晶样品中的局部应用诱导部分相变，从而形成了一种结构，在该结构中，抗铁磁/铁磁磁相在单个材料中连接在一起。此外，通过将电流应用于制造的磁相结构，这是世界上首次成功观察到磁相连接接口处的毛皮物效应。通过使用FreeFem的有限元分析证实了这些观察结果，实际上是由于磁性有序相连接处的Peltier效应而产生的。还可以证实，这项研究中观察到的单物质毛发效应为与该物质的磁相跃迁相关的热电特性的变化提供了一致的结果，申请人先前已经揭示了这一物质的磁相跃迁。上述结果发表在国际科学学会LT29，并由《科学报告》杂志发表。

项目成果

Observation of single-material Peltier effect using magnetic phase transition in Mn2-xCrxSb

利用 Mn2-xCrxSb 磁相变观察单材料珀耳帖效应

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakagawa;K.;Yokouchi;T.;and Shiomi;Y.
• 通讯作者: Y.