东北大学的研究人员发现,黄金可以通过加热来磁化

金一直被认为是一种非磁性金属。但东北大学的研究人员最近发现,金实际上可以通过加热来磁化。

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,在磁化和热流相互作用的非恒定温度下,电子自旋(磁性的起源)对材料的功能性起着重要作用。随后的实验首次证实,由温度变化驱动的热流可以诱发金的磁化。

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侧和金侧的温度保持不同,以驱动垂直于双层膜的热流。此外,平行于热流施加磁场。在此条件下,通过面内电流测量金膜中的霍尔电压*1。霍尔电压显示clear与应用的温度梯度成比例关系。

研究小组将此霍尔电压解释为由于热流而导致金薄膜磁化演化的证据。霍尔电压被称为非平衡异常霍尔效应(nAHE)。

研究人员Dazhi Hou说:“我们对这种测量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磁强计相比,不需要复杂的处理和技术。”,在这种测量中,我们可以检测到极小的磁化强度。如此小的磁化强度是揭示未知物质有用性质的关键。”

领导这项研究的Eiji Saitoh教授补充道:“这些发现有望有助于开发利用热电应用(如能量收集)的创新自旋电子学。

这项研究的详细内容于2016年7月26日在线发表在《自然通讯》上。

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

来源:http://www.tohoku.ac.jp/

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