Der Spin-Nernst-Effekt ist ein quantenmechanischer Effekt, der in Analogie zum klassischen Nernst-Effekt zu sehen ist. Wenn entlang eines dünnen Streifens eine Temperaturdifferenz anliegt, werden Elektronen transversal zum Wärmestrom abgelenkt, und zwar je nach Ausrichtung ihres Spins in entgegengesetzte Richtungen. Die wesentlichen Unterschiede zum klassischen Nernst-Effekt umfassen dabei:

  • Anstelle eines Ladungsstromes fließt ein Spin-Strom. Die beiden gegenüberstehenden Querschnittsflächen sind also z. B. entgegengesetzt spin-polarisiert.
  • Es ist kein externes Magnetfeld erforderlich. Der Effekt entsteht durch Spin-Bahn-Kopplung zwischen dem intrinsischen Spin des Elektrons und dem magnetischen Feld, das durch seine Bewegung relativ zum Ionengitter der Festkörpers.

Der Effekt ist analog zum Spin-Hall-Effekt, bei dem ein transversaler Spin-Strom entsteht, wenn ein elektrischer Strom fließt. Da sich die Elektronen beim Spin-Nernst-Effekt in Richtung des Wärmestroms bewegen, aber beim Spin-Hall-Effekt (definitionsgemäß) entgegen der elektrischen Stromrichtung, weist auch der entstehende Spin-Strom in die entgegengesetzte Richtung.

Der Effekt wurde 2017 nachgewiesen.

Einzelnachweise

  1. ↑ S. Meyer et al.: Observation of the spin Nernst effect. In: Nature Materials Letters. 11. September 2017, abgerufen am 10. Oktober 2017 (englisch).
  2. ↑ Electrons heat up in first observation of spin Nernst effect. In: Physics World. 12. September 2017, abgerufen am 12. Oktober 2017 (englisch).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.