在磁性發(fā)電原理中，熱電動勢與溫差和磁化的大小成比例。科學家們此前認為，只有具有強磁性的鐵磁材料才會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。而最近，日本東京大學的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，在反鐵磁錳合金中也具有自發(fā)性的巨大熱電動勢效應(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)動機、計算機服務(wù)器等產(chǎn)生的廢熱發(fā)電；或利用溫泉、太陽能、地熱等自然界的熱能發(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產(chǎn)生電動勢。利用該原理研制的發(fā)電裝置，溫差越大發(fā)電量越多。由于沒有多余運動部件，發(fā)電裝置還可實現(xiàn)小型化長壽命。

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

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)性巨大熱電動勢效應(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，使以往認為不可能的高集成化高輸出成為可能。