Uniaxial-strain-induced switching between cooling and heating generated by the anisotropic magneto-Peltier effect (AMPE) is demonstrated using a Ni thin film deposited on an organic flexible substrate, where 1%-order strain can be introduced by stretching the substrate. By means of the lock-in thermography technique, we observed the reversible sign reversal of the AMPE-induced temperature modulation when the inverse magnetostrictive effect in the Ni layer changes its magnetization direction. Our demonstration would pave the way for realizing the active and versatile thermal management based on spin caloritronics.
References
1.
G. E. W.
Bauer
, E.
Saitoh
, and B. J.
van Wees
, Nat. Mater.
11
, 391
(2012
).2.
K.
Uchida
, S.
Takahashi
, K.
Harii
, J.
Ieda
, W.
Koshibae
, K.
Ando
, S.
Maekawa
, and E.
Saitoh
, Nature
455
, 778
(2008
).3.
T.
Miyasato
, N.
Abe
, T.
Fujii
, A.
Asamitsu
, S.
Onoda
, Y.
Onose
, N.
Nagaosa
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. Lett.
99
, 086602
(2007
).4.
M.
Mizuguchi
and S.
Nakatsuji
, Sci. Technol. Adv. Mater.
20
, 262
(2019
).5.
G. N.
Grannemann
and L.
Berger
, Phys. Rev. B
13
, 2072
(1976
).6.
A. D.
Avery
, M. R.
Pufall
, and B. L.
Zink
, Phys. Rev. Lett.
109
, 196602
(2012
).7.
M.
Schmid
, S.
Srichandan
, D.
Meier
, T.
Kuschel
, J. M.
Schmalhorst
, M.
Vogel
, G.
Reiss
, C.
Strunk
, and C. H.
Back
, Phys. Rev. Lett.
111
, 187201
(2013
).8.
K. S.
Das
, F. K.
Dejene
, B. J.
Van Wees
, and I. J.
Vera-Marun
, Phys. Rev. B
94
, 180403(R)
(2016
).9.
O.
Reimer
, D.
Meier
, M.
Bovender
, L.
Helmich
, J. O.
Dreessen
, J.
Krieft
, A. S.
Shestakov
, C. H.
Back
, J. M.
Schmalhorst
, A.
Hütten
, G.
Reiss
, and T.
Kuschel
, Sci. Rep.
7
, 40586
(2017
).10.
S.
Meyer
, Y.-T.
Chen
, S.
Wimmer
, M.
Althammer
, T.
Wimmer
, R.
Schlitz
, S.
Geprägs
, H.
Huebl
, D.
Ködderitzsch
, H.
Ebert
, G. E. W.
Bauer
, R.
Gross
, and S. T. B.
Goennenwein
, Nat. Mater.
16
, 977
(2017
).11.
P.
Sheng
, Y.
Sakuraba
, Y.-C.
Lau
, S.
Takahashi
, S.
Mitani
, and M.
Hayashi
, Sci. Adv.
3
, e1701503
(2017
).12.
A.
Slachter
, F. L.
Bakker
, J.-P.
Adam
, and B. J.
Van Wees
, Nat. Phys.
6
, 879
(2010
).13.
S.
Daimon
, R.
Iguchi
, T.
Hioki
, E.
Saitoh
, and K.
Uchida
, Nat. Commun.
7
, 13754
(2016
).14.
S.
Daimon
, K.
Uchida
, R.
Iguchi
, T.
Hioki
, and E.
Saitoh
, Phys. Rev. B
96
, 024424
(2017
).15.
T.
Seki
, R.
Iguchi
, K.
Takanashi
, and K.
Uchida
, Appl. Phys. Lett.
112
, 152403
(2018
).16.
A.
Miura
, H.
Sepehri-Amin
, K.
Masuda
, H.
Tsuchiura
, Y.
Miura
, R.
Iguchi
, Y.
Sakuraba
, J.
Shiomi
, K.
Hono
, and K.
Uchida
, Appl. Phys. Lett.
115
, 222403
(2019
).17.
S.
Ota
, K.
Uchida
, R.
Iguchi
, P.
Van Thach
, H.
Awano
, and D.
Chiba
, Sci. Rep.
9
, 13197
(2019
).18.
H.
Nakayama
, T.
Hirai
, J.
Uzuhashi
, R.
Iguchi
, T.
Ohkubo
, T.
Koyama
, D.
Chiba
, and K.
Uchida
, Appl. Phys. Express
12
, 123003
(2019
).19.
R.
Das
, R.
Iguchi
, and K.
Uchida
, Phys. Rev. Appl.
11
, 034022
(2019
).20.
A.
Miura
, R.
Iguchi
, T.
Seki
, K.
Takanashi
, and K.
Uchida
, Phys. Rev. Mater.
4
, 034409
(2020
).21.
K.
Uchida
, S.
Daimon
, R.
Iguchi
, and E.
Saitoh
, Nature
558
, 95
(2018
).22.
K.
Masuda
, K.
Uchida
, R.
Iguchi
, and Y.
Miura
, Phys. Rev. B
99
, 104406
(2019
).23.
R.
Das
and K.
Uchida
, Appl. Phys. Lett.
114
, 082401
(2019
).24.
J.
Wang
, Y. K.
Takahashi
, and K.
Uchida
, Nat. Commun.
11
, 2
(2020
).25.
M.
Weiler
, A.
Brandlmaier
, S.
Geprägs
, M.
Althammer
, M.
Opel
, C.
Bihler
, H.
Huebl
, M. S.
Brandt
, R.
Gross
, and S. T. B.
Goennenwein
, New J. Phys.
11
, 013021
(2009
).26.
F.
Zighem
, D.
Faurie
, S.
Mercone
, M.
Belmeguenai
, and H.
Haddadi
, J. Appl. Phys.
114
, 073902
(2013
).27.
R.
Asai
, S.
Ota
, T.
Namazu
, T.
Takenobu
, T.
Koyama
, and D.
Chiba
, J. Appl. Phys.
120
, 083906
(2016
).28.
D. Y. W.
Yu
and F.
Spaepen
, J. Appl. Phys.
95
, 2991
(2004
).29.
S.
Ryu
, K.
Kim
, and J.
Kim
, Polym. Compos.
39
, E1692
(2018
).30.
S.
Ota
, Y.
Hibino
, D.
Bang
, H.
Awano
, T.
Kozeki
, H.
Akamine
, T.
Fujii
, T.
Namazu
, T.
Takenobu
, T.
Koyama
, and D.
Chiba
, Appl. Phys. Express
9
, 043004
(2016
).31.
S.
Ota
, T.
Hirai
, K.
Ochi
, T.
Namazu
, I.
Toshiaki
, T.
Koyama
, and D.
Chiba
, J. Appl. Phys.
127
, 173901
(2020
).32.
E. C.
Stoner
and E. P.
Wohlharth
, Philos. Trans. R. Soc. A
240
, 599
(1948
).33.
K.
Kurabayashi
, Int. J. Thermophys.
22
, 277
(2001
).34.
J.
Liu
and R.
Yang
, Phys. Rev. B
81
, 174122
(2010
).35.
R.
Iguchi
and K.
Uchida
, Jpn. J. Appl. Phys.
57
, 0902B6
(2018
).© 2021 Author(s).
2021
Author(s)
You do not currently have access to this content.
