發現一種新磁性材料，室溫下磁熱效應提高 10 倍 – 科技新報發布於2018年8月4日
來認識一下這篇文章提及的幾種物理現象：
一、賽貝克效應（Seebeck Effect）
將兩種不同金屬或半導體連接而成的閉合迴路中，若在兩結點給予溫度差，就會在迴路中產生電流。它的逆效應稱為帕爾帖效應（Peltier effect），亦即電流通過不同金屬的結點時，在結點處會有吸放熱量的現象，熱電晶片即為此效應的應用。
這顆熱電晶片可拆解自資源回收的冰溫熱飲水機
二、自旋賽貝克效應（Spin Seebeck Effect）
將AB兩種不同金屬或半導體連接而成的未閉合電路中，將所產生的的電壓除以溫差定義為這兩種材料的 Seebeck 係數差，ΔS = SB－SA = V / ΔT。一般金屬的 Seebeck 係數約為數個 μV / K，而半導體的Seebeck 係數約數百個 μV/ K。熱電偶是同一溫度梯度下的兩種不同 Seebeck 係數材料結合時，將兩種材料的一端連接在一起後，另一端將產生電位差
對於金屬磁體而言，當電子自旋時，自旋向上與自旋向下的電子同樣具有不同的 Seebeck 係數，因此和熱電偶類似，在溫度梯度下可以產生自旋電壓。
熱流將導致自旋流（spin currents）Js(S↑-S↓)由鐵磁材料經由介面流向非磁材料，這種自旋泵浦現象即為「自旋賽貝克效應」。
三、逆自旋霍爾效應（Inverse Spin Hall Effect）
這是上圖在非鐵磁導體(NM)自旋電子的移動路徑會轉彎之機制。霍爾效應是存在垂直於電荷運動方向的磁場條件下，移動的電荷會受到磁力而轉彎的現象
自旋霍爾效應（Spin Hall Effect， SHE）則是指在無外加磁場的狀況下，施加一個電場，並注入一個非極化電流（unpolarized current），自旋向上與自旋向下的電子會往 相反的方向移動的現象，然而往上和往下 走電荷數目相等，因此並不會有淨電流在 y方向上流動
相對於注入電荷流 Jc 會產生自旋流 Js 的自旋霍爾效應；注入自旋流 Js 會產生電荷流 Jc 的現象就稱為逆自旋霍爾效應。
傳統的傳導體材料皆採用昂貴的鉑，但單一的金屬材料，難以獲得超越鉑的熱電轉換效率。而且為了解決成本上的問題，研究團隊在經過多次嘗試錯誤後，終於研發出能替代鉑的材料「鈷合金 Co2MnGa」，藉由對鈷合金賦予磁性的方式，熱電轉換效率是鉑的10倍以上。東京大學固態物理研究所的 Satoru Nakatsuji 教授如是說：「我想這可能是新一代低功耗與低維護電子設備的電力來源，我們已經創造了微型設備的工程師們一直在等待的東西。例如感測器可以不再需要更換電池，使用自己的外爾熱電堆（Weyl thermopile）透過廢熱來發電。計算機科學家也可能對這些發現感興趣，因為外爾磁體（Weyl magnets）可能在未來的高速與高密度數據存儲技術中很有用。」
資料來源：
自旋賽貝克元件之材料研發
In a Weyl thermopile — low-power devices may one day run on new heat-based power source
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