Spin des électrons
L'effet Seebeck est la génération d'une tension à partir d'un gradient de température.
Il existe également un phénomène analogue où un courant de spin remplace le courant de charge.
Voilà comment on observe le "spin Seebeck effect" :
Une bande de métal (du platine) est placé sur un ferromagnétique F. Un champ magnétique H aligné sur z baigne l'ensemble du montage, et on applique également un gradient de température le long de z. Un courant de spin apparait dans le métal, dont une partie est convertie en courant de charge par effet Hall de spin inverse.
La tension mesurée dépend de :
- La différence de température
- Du champ magnétique
- Et surtout, de la position de la bande de métal par rapport au centre
Placée au centre, la tension est nulle, et elle dépend linéairement de la distance au centre, positive ou négative.
En conclusion, tout comme l'effet Seebeck, on observe une tension générée à partir d'un gradient de température. Mais si l'effet Seebeck classique voit une tension le long du gradient de température, ici ce n'est pas le cas (ce qui laisse des espoirs d'améliorer l'efficacité de la thermogénération).
Les explications théoriques détaillées ne sont pas encore totalement clarifiées, je ne me risquerais pas là-dedans car c'est vraiment compliqué. Surtout que ce n'est que la partie émergée de l'iceberg que j'ai expliquée ici.
Autres effets thermiques
Et de plus, il existe une collection d'effets relatifs à la température du même tonneau :
- Spin injection due to the spin-dependent Seebeck effect
- Seebeck effect in magnetic tunnel junctions
- Magnon-drag thermopile
- Thermal spin-transfer torque
- Anomalous Nernst effect and spin Nernst effect
- Thermal Hall effect of phonons and magnons
- Et son inverse, le spin Peltier effect...
Rien que la liste fait déjà peur... À vous de voir si vous voulez vous risquer sur ce terrain.
Référence :
- [2013] Theory of the spin Seebeck effect / Adachi et al.
Je m'arrête là pour les effets physiques relatifs au spin de l'électron, nous en savons assez à présent pour comprendre les applications, regroupées sous le vocable spintronique.