罗 健,张小伟,代 波

(西南科技大学材料科学与工程学院，环境友好能源材料国家重点实验室，绵阳 621010)

0 引 言

热电效应和热磁效应早在19世纪前就已经为人所知，它们反映了热流和电荷电流的耦合，并在温度计、发电机和冷却器中得到广泛的应用[1]。热流与自旋流相互作用，就产生了热自旋电子学[2]，其不仅仅是自旋电子学的子领域，更是自旋电子学、材料热学、磁学的一个交叉学科，是一个热传输现象和电子自旋之间的新兴研究领域[3-5]。

自旋塞贝克效应是自旋电子学研究中的热点，该效应是指在(亚)铁磁体中存在温度梯度时能够产生自旋塞贝克电压信号的现象[6-7]。由于温度梯度而使自旋方向向上和自旋方向向下的电子分布不均，出现自旋极化现象，进而产生自旋塞贝克电压，自旋塞贝克电压再驱动自旋流，这使得来自铁磁体的自旋流能够在宏观尺度上注入到附着的非磁性金属中[8]。逆自旋霍尔效应[9-10]则能将注入非磁性金属的自旋流转换成电荷电压，从而产生电动势，易于测量[11]。

研究者们从磁性半金属Co2MnSi[12]到磁性半导体(Ga，Mn)As[13]，甚至在磁性绝缘体LaY2Fe5O12[14]和(Mn，Zn)Fe2O4[15]中，都观察到了自旋塞贝克效应，这些观察结果证实了自旋塞贝克效应是铁磁体的普遍特征[16]。上述实验采取的结构均为铁磁体/顺磁金属，因为Pt能够灵敏地探测到产生的自旋流[17]，其常被作为顺磁金属层[18-19]，而关于产生自旋流的铁磁体，研究者们则进行了关于种类和选择的探索[20-21]。在关于自旋塞贝克效应的研究进展中，反铁磁性绝缘体/顺磁金属结构[22-24]较为常见，已有部分实验证明，具有强自旋轨道耦合的反铁磁性金属也可以作为高效的自旋流产生器[25-27]。……