8月19日消息,arXiv cond-mat.mes-hall 新发表论文(8月16日提交),Takuma Itoh、Ken-ichi Uchida(日本理化学研究所/东京大学团队)等报告在无结均匀金属中观测到铁电振子拖拽(ferron-drag)热电效应。
经典Peltier效应中,电荷电流流经导体产生热流;由于电荷电流在两种导体结处守恒,两导体热流差异导致界面加热或冷却,这是固态热泵的工作机制。本研究报告了在无结、均匀金属与铁电绝缘体近邻的混合结构中也观测到热吸收和释放信号。
实验采用主动热成像技术,证实了铁电振子拖拽效应的预言:金属中的导电电子非局域地激发邻近铁电体的ferrons——铁电序的集体激发。研究揭示了温度变化信号对电极化方向的依赖性,以及信号随金属厚度增加(超出电荷屏蔽长度)而意外增强的现象,揭示了金属/铁电混合结构中额外的电子-声子-铁电振子相互作用。
作者指出,金属与铁电体之间通过远程铁电振子的串扰,对采用铁电势垒材料的高集成电路而言可能既是干扰也是机遇,并可能革新热电器件的设计架构。这一发现将拖拽效应家族从传统的声子拖拽、磁振子拖拽扩展到铁电自由度,为热电转换和固态制冷提供了新的物理机制候选。
(来源:arXiv)