Fermiology-driven goniopolar transverse thermoelectricity in kagome metals

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Beitragende

  • Haihua Hu - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • Yiwei Ju - , University of California at Irvine (Autor:in)
  • Erjian Cheng - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • Xiaolong Feng - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • Fei Sun - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • Rui Lou - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) (Autor:in)
  • Walter Schnelle - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • Ralf Koban - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • Honghui Wang - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • Alexander Fedorov - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) (Autor:in)
  • Oleksandr Suvorov - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Anupam Jana - , National Research Council of Italy (CNR), Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (Autor:in)
  • Jun Fujii - , National Research Council of Italy (CNR) (Autor:in)
  • Ivana Vobornik - , National Research Council of Italy (CNR) (Autor:in)
  • Denis V. Vyalikh - , Donostia International Physics Center, Ikerbasque Basque Foundation for Science (Autor:in)
  • Bernd Büchner - , Professur für Experimentelle Festkörperphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Bin He - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • Xiaoqing Pan - , University of California at Irvine (Autor:in)
  • Claudia Felser - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)

Abstract

The exotic geometry of the kagome lattice drives emergent quantum states and advances energy technologies; however, the anomalous Nernst effect (ANE)-based magnetic systems are fundamentally limited by low thermopowers (<6μ V K−1) and stray-field interference. Here we propose goniopolarity (axis-dependent carrier polarity) to achieve high zero-field transverse thermoelectric responses in kagome systems. By exploiting flat-band- and van Hove singularity-driven electronic states, we uncover exceptionally large goniopolar thermoelectric responses in LuCo6Ge6, including a transverse thermopower of 18.4 μV K−1 and a transverse Peltier conductivity of 105 A m−1 K−1 at room temperature and zero field. The synergy of flat bands with high electrical conductivity yields values an order of magnitude greater than those achieved in conventional ANE-based systems. Our findings establish goniopolar kagome metals as promising candidates for thermoelectrics.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)1783–1790
Seitenumfang8
FachzeitschriftNature materials
Jahrgang25
Ausgabenummer10
Frühes Online-Datum31 Juli 2026
PublikationsstatusVeröffentlicht - Okt. 2026
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 42538381