Спиновой эффект Зеебека.
На рисунке: (A) При нагревании одного конца проводника электроны двигаются к другому концу - появляется разница напряжений. (B) При нагревании одного конца намагниченного бруска из сплава никеля с железом, появляется «спиновая» разность напряжений - на одной стороне скапливаются электроны со спинами, направленными вверх, а на другой стороне – вниз. Image credit: (c)2008 Nature.
Японские физики обнаружили, что при нагревании намагниченного бруска из сплава никеля с железом электроны перестраиваются в соответствии с их спином. Так называемый «спиновый эффект Зеебека» можно в будущем использовать для создания батарей, производящих магнитные, а не электрические токи. Источники магнитного тока не выделяют тепла, поэтому чипы в приборах спинтроники будут не только миниатюрнее, но и работать смогут быстрее.
Эйдзи Сайто (Eiji Saitoh) из Университета Кейо (Keio University in Yokohama, Japan) с коллегами из других японских институтов опубликовал результаты своих исследований в журнале «Nature». Термин «Спиновой эффект Зеебека» введен ими по аналогии с эффектом Зеебека, термоэлектрическим явлением, открытым Томасом Зеебеком в 1821 году. Ученый обнаружил, что в замкнутой цепи из двух разнородных проводников возникает термоэдс, когда место соединения поддерживают при разных температурах. Электроны перемещаются к более холодному концу, создавая разность напряжений.
Спиновой эффект Зеебека похож на обычный, только при этом происходит изменение спинов электронов. При нагревании намагниченного металла, к примеру, бруска из железа-никеля, электроны со спинами «вверх» собираются на более теплой стороне, а со спинами «вниз» - на более холодной.
Такой проводник с разделенными спинами можно использовать для создания нового типа батарей, производящих «спиновое напряжение» или магнитные токи. На их основе можно разработать магнитные накопители информации и другие приборы спинтроники.Открытие совершили Эидзи Саитох (Eiji Saitoh) из университета Кейо (Keio University) и его коллеги из ряда японских институтов. Физики назвали это новое явление "спиновым эффектом Зеебека", по аналогии с обычным эффектом Зеебека, при котором разность температур на спаях двух металлов создаёт электрическое напряжение.
Подробности исследования можно найти в статье в журнале Nature.
Nature 455, 778-781 (9 October 2008)
| doi:10.1038/nature07321; Received 6 May 2008; Accepted 4 August 2008
Собственно ничего особенного господа из Японии не открыли.
Сам факт наличия разницы потенциалов для
постоянных магнитов 
установлен ещё в 1984 году в эксперименте инженера А.К. Сухвал.
Сухвал А.К.
Два опыта с магнитным полем. Журнал «Химия и жизнь», № 3,
Поэтому надо лишь ожидать увеличение либо
уменьшения количественных характеристик в связи с насильственным введением температурного градиента. К
сожалению, в сообщении японцев не приводится никаких реальных данных о величине
разности потенциалов и зависимости от полярности.
В литературе встречаются упоминания о наличии
самостоятельного температурного градиента у постоянных магнитов без внешнего
нагрева. Причем более холодный концом является северный полюс магнита. Есть и
вообще данные о меньшей температуре самого постоянного магнита по сравнению с
температурой окружающей среды.
Напрашивается аналогия. Истинно северный
магнитный полюс Земли (находящийся в Антарктиде) тоже по всему является более
холодным за счет именно этого эффекта. Оттого и больший объем ледового покрова.
Данный эффект никакого прямого отношения к эффекту Зеебека не имеет.
Поскольку даже аналогию трудно предположить при
отсутствии контакта.
По-видимому, наличие
разницы потенциалов обеспечивается вовлечением теплового излучения, равно как и
электрического тока, общим магнитным потоком. А меньшая средняя температура по
сравнению температурой окружения
объясняется хорошей теплопроводностью.
А насчет наличия спинов и моментов от квантовой механики так
само их существование под вопросом. См. магнитный момент. Опыт Штерна-Герлаха.
Фатьянов А.В. январь
2010 fatyalink@mail.ru