Еще в 1821 году физик Томас Иоганн Зеебек обнаружил, что разница температур между двумя концами металлической проволоки создает электрическое напряжение между ее концами. Сегодня этот так называемый «эффект Зеебека» используется, например, в термопарах для прямого преобразования отработанного тепла в электрическую энергию. Величина генерируемого при этом электрического напряжения зависит не только от электрических, но и от магнитных свойств материала. Таким образом, в ферромагнитном материале (таком как железо) коэффициент Зеебека изменяется при изменении намагниченности во внешнем магнитном поле.
Такое поведение также называют «эффектом магнито-Зеебека».В PTB впервые были детально исследованы термоэлектрические свойства одиночных магнитных нанопроволок. Если в магнитной нанопроволоке две области с разной полярностью входят в контакт друг с другом, в переходной области возникает магнитная доменная граница.
Таким образом, наличие или отсутствие доменной стенки проявляется в изменении электрического сопротивления проволоки, которое можно измерить с помощью электрических контактов.Недавние исследования впервые показали, что наличие или отсутствие доменной стенки также приводит к измеримому изменению термоэлектрического напряжения, создаваемого проволокой. Для этого проводились эксперименты, заключающиеся в нагреве одной стороны провода электронагревателем и в измерении зеебековского напряжения через два контакта.
Вмятина в проводе позволила ученым захватить ровно одну единственную магнитную доменную стенку между контактами и определить результирующую разницу в напряжении Зеебека. Оказалось, что магнито-эффект Зеебека на доменной границе приводит к увеличению полного термоэлектрического напряжения, измеренного в нанопроволоке.Магнитные доменные стенки встречаются во всех макроскопических и наноразмерных магнитных материалах и компонентах.
Результаты, которые теперь были опубликованы, позволили обнаружить и описать не только магнитные и электрические свойства, но и термоэлектрические свойства этих фундаментальных магнитных структур.