Observation of the spin Nernst effect
Observation of the spin Nernst effect
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DOI：
10.1038/nmat4964
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发表时间：
2017-10-01
期刊：
影响因子：
41.2
通讯作者：
Goennenwein, S. T. B.
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Meyer, S.;Chen, Y. -T.;Goennenwein, S. T. B.
对自旋霍尔效应的观察（1-3）引发了对纯自旋电流传输的深入研究（4）。在已经观察到自旋霍尔效应（1，2，5，6）、自旋塞贝克效应（7-9）和自旋珀耳帖效应（10，11）的情况下，我们的纯自旋电流输运图基本上是完整的。唯一缺少的部分是自旋能斯特（-埃廷斯豪森）效应，到目前为止只在理论基础上讨论过（12-15）。在这里，我们报告的自旋能斯特效应的观察。通过施加纵向温度梯度，我们在Pt薄膜中产生了纯横向自旋电流。对于读出，我们利用磁化取向相关的自旋转移到相邻的钇铁石榴石层，转换成纵向和横向的热电势电压的控制变化的自旋能斯特电流在Pt。我们的实验表明，自旋能斯特和自旋霍尔效应在铂是相当的幅度，但不同的符号，证实了第一性原理计算。
The observation of the spin Hall effect(1-3) triggered intense research on pure spin current transport(4). With the spin Hall effect(1,2,5,6), the spin Seebeck effect(7-9) and the spin Peltier effect(10,11) already observed, our picture of pure spin current transport is almost complete. The only missing piece is the spin Nernst (-Ettingshausen) effect, which so far has been discussed only on theoretical grounds(12-15). Here, we report the observation of the spin Nernst effect. By applying a longitudinal temperature gradient, we generate a pure transverse spin current in a Pt thin film. For readout, we exploit the magnetization-orientation- dependent spin transfer to an adjacent yttrium iron garnet layer, converting the spin Nernst current in Pt into a controlled change of the longitudinal and transverse thermopower voltage. Our experiments show that the spin Nernst and the spin Hall effect in Pt are of comparable magnitude, but differ in sign, as corroborated by first-principles calculations.