日本东北大学研究人员发现,黄金可以通过加热被磁化

长期以来,黄金一直被认为是一种非磁性金属。但日本东北大学(Tohoku University)的研究人员最近发现,黄金实际上可以通过加热被磁化。

这幅图显示了在垂直于双层的温度梯度和外部磁场下双层系统的霍尔电压测量。(资料来源:Eiji Saitoh)

他们发现,电子自旋——磁性的起源——在非恒定温度下,磁化和热流相互作用的材料的功能中扮演着重要的角色。随后的实验第一次证实,黄金的磁化可以由温度变化所驱动的热流引起。

实验的设置非常简单,包括一个由钇铁石榴石(YIG)组成的双层,它是一个绝缘体磁铁,和一层金薄膜。(下面的图)。

在实验中,YIG侧的温度和金侧的温度保持不同,以驱动垂直于双层的热流。此外,磁场与热流平行。在此条件下,通过面内电流测量金膜中的霍尔电压*1。霍尔电压与温度梯度呈明显的比例关系。

研究小组将霍尔电压解释为由于热流而在薄金薄膜中磁化演化的证据。霍尔电压被称为非平衡异常霍尔效应(nAHE)。

“我们对这种测量方法作为检测非平衡磁化的标准方法的潜力感到兴奋,因为与其他高灵敏度的磁力测量相比,它不需要复杂的处理和技术,”研究员侯大志(音)说。“最重要的是,我们可以在这种测量中检测到非常小的磁化强度。如此小的磁化是揭示物质未知有用性质的关键。”

领导这项研究的Eiji Saitoh教授补充说,这些发现有望有助于开发利用热电应用的创新自旋电子学,比如能源收集。

这项研究的细节于2016年7月26日在线发表在《自然通讯》杂志上。

这项研究是JST-ERATO“自旋量子整流项目”的一部分,由Eiji Saitoh教授领导。

来源:http://www.tohoku.ac.jp/

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