自从巨磁电阻器件广泛应用之后,电子自旋的巨大潜力引起了研究者们的广泛兴趣。将自旋作为载体实现高性能、低功耗的信息存储和运算设备是人们的美好愿景。自旋流的产生、输运与探测仍是自旋电子学研究的热点。2008年,Uchida采用热驱动自旋注入的方法实现的自旋输运过程吸引了大家的目光,它开启了热自旋长程输运与探测的浪潮。在磁性层/重金属双层膜中,纵向热流驱动磁性层中的自旋流注入到重金属层,由于重金属的强自旋轨道耦合作用被转化为电荷流而被探测到的过程,被称为纵向自旋Seebeck效应（LSSE）。但对于磁性层为铁磁金属（FM）的体系,实验探测上存在寄生信号干扰和薄膜上温差测量不准的问题,定量确定铁磁金属的自旋Seebeck系数是一项挑战。在本文中我们逐一分析各个干扰信号,并矫正薄膜上的温差尝试解决该问题,研究了几种铁磁金属中的热自旋输运特性,主要分为以下四个方面:第一章:介绍了自旋电子学以及热自旋电子学的兴起与实验进展,阐明了铁磁金属中自旋Seebeck效应（SSE）的实验困难和我们即将开展的工作。第二章:介绍样品的制备和测试方案,着重介绍了两种自我改装的加温结构。第三章:本章中我们定量研究了FM/Pt体系中的LSSE,其中FM分别为Fe,Co,Ni和Ni₈₀Fe₂₀。根据并联电流源模型,通过比较单层FM与双层FM/Pt的热电电流从而扣除异常Nernst效应（ANE）。根据热自旋输运模型,分离出FM自身逆自旋霍尔效应（ISHE）,我们发现FM中的ISHE与Pt中的ISHE有相比拟的量级。针对温差测量困难,采用热通量法估算薄膜上的温差,再通过横向加温结构的测量值校准薄膜上温差。从而,我们测得在90 K至300 K的温度范围内Fe,Co,Ni和Ni₈₀Fe₂₀的自旋Seebeck系数。值得注意的是,我们发现Ni具有与其他三种金属异号的SSE系数。进一步地,实验上我们联合常规Seebeck系数和SSE系数,从实验上得到了自旋相关Seebeck系数_↑和_↓,它们的实验值与态密度的计算结果大致吻合,这揭示了铁磁金属的热自旋输运特性与其电子结构的密切联系。第四章:基于铁磁金属中热自旋输运特性与其电子结构的密切关系。我们在Ni中掺杂Cr使费米能级位置的态密度发生扭曲,以实现对SSE系数的连续调控或增强SSE系数的目的。尽管我们得到的SSE信号含有FM的ISHE干扰,但依然反映SSE的大致规律,表现出和态密度计算结果的一致性。当掺杂量为1.6%附近时,NiCr合金的SSE相关系数会出现一个峰值,随着掺杂量的增加,SSE相关系数逐渐减小,这与态密度计算预测的相一致。