日本东北大学发现黄金的“磁性魅力”

材料牛注：黄金是非磁性材料？不，日本东北大学最近发现，只要加热，黄金也可以被磁化。该团队提出一个简单且有效的方法来测量非平衡磁化及极微小磁场，给热电等领域注入了新的活力。

黄金（Au）曾一直被认为是一种非磁性金属，但最近日本东北大学的研究者发现，在加热的情况下，黄金是呈磁性的。

他们发现，材料中的自旋电子是材料磁性的来源，在非恒温下对磁性有着重要影响。磁化强度和热流量会相互影响。随后的实验也首次证明，温度变化会引起热流，从而诱导黄金表现出磁性。

实验设计很简单——在一个有绝缘性质的的钇铁石榴石（YIG）构成的双分子层上涂覆一层金薄膜。

在本实验中，通过保持YIG端和黄金端间的温度差异来实现双分子层间的热流梯度。此外，外加一个与热流方向平行的磁场。此时，通过黄金膜层内的面电流来测量霍尔电压值。结果显示霍尔电压值与外加温度梯度之间呈明显的比例关系。

该研究团队将霍尔电压的产生解释为：由热流引起的黄金膜层磁化产生的过程。该过程也被命名为反霍尔效应(nAHE)。

“霍尔电压的测量能用作非平衡磁化的标准测试方法，我们感觉十分兴奋。相比于其它高敏感的磁力测定，我们不需要很复杂的实验过程和技术。”Dazhi Hou说道，“此外，我们还可以用这种方法测量强度非常小的磁场。那些十分微小的磁场很可能是揭示许多未知问题的关键。”

“这些发现有望促进热电应用领域里面的新型自旋电子学的发展，例如能量采集方面。”领导这项研究的Eiji Saitoh补充道。

原文参考链接：The hot attraction of gold

文献链接：Observation of temperature-gradient-induced magnetization

本文由编辑部王旗提供素材，彭黄涛编译，张文博审核，点我加入材料人编辑部。

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