P34. اثر سيبك اسپيني در گرافن اسپين جفت شده

Spin Seebeck effect in spin-orbit coupled graphene

در اين مطالعه، اثرات ترموالكتريك وابسته به بار و اسپين را با استفاده از فرماليزم بوگليوبوف-دژن در اتصال گرافني شامل فرومغناطيس و ابررسانا در حضور و عدم حضور اسپين-مدار راشبا مورد مطالعه قرار داده ايم. نتايج حاصل شده نشان مي دهد كه عليرغم اتصال نرمال-ابررسانا در گرافن، در يك اتصال فرومغناطيس-ابررسانا (F-S) و همچنين در اتصال فرومعناطيس-اسپين مدار راشبا-ابررسانا (F-RSO-S)، ضريب توان-گرمايي (سيبك) اسپيني وابسته به دما وجود دارد. علاوه بر اين، معيار شايستگي نسبتاً بزرگي در حضور اثر اسپين-مدار در اتصال ديده مي شود و ضريب سيبك بار و اسپين در اين اتصال به ترتيب تا بيشترين مقادير خود يعني 3.5 و 2.5 (kBe) افزايش مي يابند. اين ضرايب با تغيير پتانسيل شيميايي و بردار مغناطش فرومغناطيس قابل تنظيم هستند. اثرات ديده شده در اتصال با حذف اسپين-مدار راشبا از بين مي روند. نتايج حاصل شده ميتواند كاربرد اتصالات گرافني شامل ابررسانا را در ابزارهاي الكتروگرمايي وابسته به اسپين افزايش دهد.

Using the Bogoliubov de-Gennes formalism, we investigate the charge and spin-dependent thermoelectric effects in ferromagnetic-superconductor graphene junctions with and without Rashba spin-orbit coupling. Results demonstrate that despite normal-superconductor junctions of graphene, there is a temperature dependent spin Seebeck both in the graphene-based ferromagnetic-superconductor (F-S) and ferromagnetic-Rashba spin-orbit region-superconductor (F-RSO-S) junctions. Furthermore, we obtain significantly large figure of merit for spin thermopower in the presence of Rashba spin-orbit interaction and the charge and spin Seebeck coefficients can reach to their maximum up to 3.5 kBe and 2.5 kBe, respectively. Remarkably, these coefficients are tunable with respect to magnetic exchange field and chemical potential. These observed effects disappear when the Rashba coupling is absent. These results suggest that graphene-based superconductors can be used in spin-caloritronics devices.