综述：磁性材料中的热输运研究

这篇综述系统阐述了磁性材料中热输运（thermal transport）的机制与应用前景，重点解析了磁激发（magnons/spinons）与声子（phonons）、电子耦合效应对热导率的调控作用，并探讨了维度、缺陷、外场（磁场/电场）对热输运行为的影响，为开发新型热管理器件（如自旋电子学设备spintronics）提供了理论支撑。

　　

Abstract
磁性材料中的热输运因其在热管理、自旋电子学（spintronics）和能量转换技术中的潜在应用而成为关键研究领域。与传统热载体（声子phonons、电子electrons）不同，磁激发（包括磁子magnons和自旋子spinons）在热传导中扮演重要角色。其输运特性受维度效应、缺陷结构、磁序构型及外场（如磁场/电场）的显著影响。磁激发与声子或电子的耦合进一步调控材料的热学性能。

热输运机制与磁激发特性
研究发现，磁激发可呈现弹道式热输运（ballistic transport）行为，其热导率随材料尺寸变化（size-dependent）。磁子-声子散射（magnon-phonon scattering）和磁子-缺陷相互作用会显著降低热导率。例如，在反铁磁体中，自旋波（spin waves）的非线性散射导致热导率骤降。

外场调控策略
外部磁场可通过改变磁振子色散关系（magnetic dispersion）和自旋构型来可逆调节热导率。电场则通过自旋轨道耦合（spin-orbit coupling）效应影响磁子输运，如多铁性材料中电场诱导的磁子极化可提升热导率20%以上。

应用前景
这些发现为开发磁热开关（thermal switches）和热二极管（thermal diodes）提供了新思路。低维磁性材料（如二维磁体CrI₃
）中发现的量子化磁子态（quantized magnon states）为纳米级热流控制开辟了道路。未来研究需进一步厘清磁子-电子协同输运机制，以推动自旋卡诺器件（spin-caloritronic devices）的实际应用。