在磁性發(fā)電原理中，熱電動(dòng)勢(shì)與溫差和磁化的大小成比例?？茖W(xué)家們此前認(rèn)為，只有具有強(qiáng)磁性的鐵磁材料才會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。而最近，日本東京大學(xué)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，在反鐵磁錳合金中也具有自發(fā)性的巨大熱電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)使應(yīng)用磁性體的熱發(fā)電成為可能。

利用熱量直接產(chǎn)生電能的方法稱為熱發(fā)電。如利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、計(jì)算機(jī)服務(wù)器等產(chǎn)生的廢熱發(fā)電；或利用溫泉、太陽(yáng)能、地?zé)岬茸匀唤绲臒崮馨l(fā)電。熱電轉(zhuǎn)換元件能把熱能轉(zhuǎn)換成電能，其基礎(chǔ)原理是有溫差的材料兩端會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。利用該原理研制的發(fā)電裝置，溫差越大發(fā)電量越多。由于沒有多余運(yùn)動(dòng)部件，發(fā)電裝置還可實(shí)現(xiàn)小型化長(zhǎng)壽命。

目前使用的發(fā)電元件是非磁性半導(dǎo)體材料，由于溫差方向和電動(dòng)勢(shì)的提取方向相同，因此不得不做成大型立體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致設(shè)備制造工程復(fù)雜，成本飆升。而使用磁性材料的熱電元件，溫差與磁化和電動(dòng)勢(shì)互相垂直，因此產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)的原件結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)得較為簡(jiǎn)單。錳合金由廉價(jià)無毒元素構(gòu)成，易于晶體生長(zhǎng)，是一種較為實(shí)用的材料。

此次，研究小組打破常規(guī)，首次發(fā)現(xiàn)了具有1%以下磁化的反鐵磁，有著與鐵磁同等或更大的自發(fā)性巨大熱電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)，這一利用物質(zhì)磁性的發(fā)電原理與以往溫差原理不同。迄今為止，利用鐵磁性體的熱電材料由于漏磁的影響，被視為不可能實(shí)現(xiàn)高集成化。而反鐵磁的整體自旋幾乎沒有漏磁，使以往認(rèn)為不可能的高集成化高輸出成為可能。