YIG/Pt/CuOx异质结构中轨道内斯特效应的实验证据

《Nature Communications》：Transport evidence for the orbital Nernst effect

　　

摘要

轨道霍尔效应近期备受关注，因其能在强、弱自旋轨道耦合材料中产生巨大的轨道角动量电流。尽管轨道霍尔效应已取得广泛的理论和实验进展，但其热学对应现象——即由温度梯度驱动的横向轨道电流，即轨道内斯特效应——在实验上仍难以观测。在此，我们通过测量钇铁石榴石 (YIG)/Pt/CuO_x 异质结构中的磁热电功率，首次报告了轨道内斯特效应的实验证据。通过与 YIG/Pt 和 YIG/CuO_x 异质结构进行系统对比，我们发现 YIG/Pt/CuO_x 的磁热电功率和磁阻均显著增强，这分别归因于 CuO_x 中轨道内斯特效应和轨道霍尔效应的贡献。我们对轨道内斯特效应的实验证据支持将轨道自由度作为地壳丰富材料中热能收集及轨道角动量热传输的一条有前景的途径。