Linear-response theory of spin Seebeck effect in ferromagnetic insulators

磁性絶縁体におけるスピンゼーベック効果の線形応答理論

安立 裕人; 大江 純一郎; 高橋 三郎; 前川 禎通

Adachi, Hiroto; Oe, Junichiro; Takahashi, Saburo; Maekawa, Sadamichi

強磁性体に温度勾配を印可したときにスピン流を駆動する、いわゆるスピンゼーベック効果の線形応答理論を構築する。このアプローチでは、局在磁化の低エネルギー励起であるマグノンに着目する。われわれの線形応答に基づくアプローチは、ごく最近イットリウム鉄ガーネットという典型的な磁性絶縁体で観測されたスピンゼーベック効果を、定性的にも定量的にも記述可能であることを示す。

We formulate a linear response theory of the spin Seebeck effect, i.e., a spin voltage generation from heat current flowing in a ferromagnet. Our approach focuses on the collective magnetic excitation of spins, i.e., magnons. We show that the linear-response formulation provides us with a qualitative as well as quantitative understanding of the spin Seebeck effect observed in a prototypical magnet, yttrium iron garnet.