日本東北大學發現黃金的“磁性魅力”

材料牛注：黃金是非磁性材料？不，日本東北大學最近發現，只要加熱，黃金也可以被磁化。該團隊提出一個簡單且有效的方法來測量非平衡磁化及極微小磁場，給熱電等領域注入了新的活力。

黃金（Au）曾一直被認為是一種非磁性金屬，但最近日本東北大學的研究者發現，在加熱的情況下，黃金是呈磁性的。

他們發現，材料中的自旋電子是材料磁性的來源，在非恒溫下對磁性有著重要影響。磁化強度和熱流量會相互影響。隨后的實驗也首次證明，溫度變化會引起熱流，從而誘導黃金表現出磁性。

實驗設計很簡單——在一個有絕緣性質的的釔鐵石榴石（YIG）構成的雙分子層上涂覆一層金薄膜。

在本實驗中，通過保持YIG端和黃金端間的溫度差異來實現雙分子層間的熱流梯度。此外，外加一個與熱流方向平行的磁場。此時，通過黃金膜層內的面電流來測量霍爾電壓值。結果顯示霍爾電壓值與外加溫度梯度之間呈明顯的比例關系。

該研究團隊將霍爾電壓的產生解釋為：由熱流引起的黃金膜層磁化產生的過程。該過程也被命名為反霍爾效應(nAHE)。

“霍爾電壓的測量能用作非平衡磁化的標準測試方法，我們感覺十分興奮。相比于其它高敏感的磁力測定，我們不需要很復雜的實驗過程和技術。”Dazhi Hou說道，“此外，我們還可以用這種方法測量強度非常小的磁場。那些十分微小的磁場很可能是揭示許多未知問題的關鍵。”

“這些發現有望促進熱電應用領域里面的新型自旋電子學的發展，例如能量采集方面。”領導這項研究的Eiji Saitoh補充道。

原文參考鏈接：The hot attraction of gold

文獻鏈接：Observation of temperature-gradient-induced magnetization

本文由編輯部王旗提供素材，彭黃濤編譯，張文博審核，點我加入材料人編輯部。

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