Магнитное поле усилило эффект Томсона на 90 процентов
Японские материаловеды впервые обнаружили магнито-томсоновский эффект в пластинке из сплава висмута и сурьмы: магнитное поле увеличило на 90 процентов выделяемую томсоновскую теплоту при протекании тока по области с градиентом температур. Метод, позволивший это изучить, авторы планируют применить и к другим термоэлектрическим и термоспиновым явлениям высшего порядка. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.
Термоэлектрические эффекты были открыты в середине XIX века и уже давно нашли применение в термопарах, элементах Пельтье и преобразователях тепла в электричество. Эффекты Зеебека и Пельтье дополняют друг друга: в одном под действием градиента температуры возникает разность потенциалов на местах спайки, а в другом возникает разность температур из-за разности потенциалов. В то же время эффект Томсона объединяет в себе эти два эффекта: если и запустить по проводнику ток, и поддерживать в нем неравномерность температуры, в одной области дополнительно будет выделяться томсоновская теплота, а в другой области она будет поглощаться. Эта теплота пропорциональна плотности тока и градиенту температуры в области.
Эффекты Пельтье и Зеебека зависят еще и от магнитного поля — эти магнитотермоэлектрические эффекты положили начало спиновой калоритронике (управление направлением спинов за счет потоков тепла). Однако модуляцию Томсоновской теплоты с помощью магнитного поля (магнито-томсоновский эффект) ученые до сих пор не наблюдали. Это решил сделать Кинити Утида (Ken-ichi Uchida)