二维过渡金属材料自旋热电性能的研究进展

李盛; 卢海逸; 余子洋; 熊伦

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202406024

武汉工程大学学报 ›› 2026, Vol. 48 ›› Issue (1) : 33 -41. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202406024

二维过渡金属材料自旋热电性能的研究进展

李盛, 卢海逸, 余子洋, 熊伦

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摘要

热自旋电子学源于对电子电荷与自旋的两种内在自由度的研究，在热电转换、废热回收和绿色能源利用等方面展现出广阔的应用前景。自旋热电效应指材料在自旋-轨道耦合以及温度梯度共同作用下产生的自旋-热流相互作用。当前研究的重点是通过自旋塞贝克（Seebeck）效应实现纯自旋流的产生，并提高热电转换效率。本文系统综述二维过渡金属材料的自旋热电研究进展，包括合成方法、机理探索及应用潜力。最新的研究表明，二维过渡金属材料在增强自旋流产生效率与优化热电性能方面具备显著优势，异质结构通过邻近效应实现多种特性协同作用，可有效弥补单个二维过渡金属材料的局限。未来研究应进一步阐述自旋-轨道耦合机制，并探索利用温度梯度增强自旋热电效应的有效策略。同时，发展新型二维过渡金属材料与优化现有材料的制备工艺，有助于推动热自旋电子学的实用化。建议加强学科材料科学、量子物理和工程技术的交叉合作，推动自旋热电技术面向应用落地，从而实现更高效的热电转换和能源利用。