Un thermomètre qui transforme un flux de chaleur en signal électrique : c'est ainsi que fonctionne l'effet Nernst anormal. Dans un matériau magnétique, la chaleur engendre une tension transversale. Jusqu'à présent, les ingénieurs ne pouvaient que légèrement ajuster ce signal en modifiant les proportions de deux métaux. Ces nouveaux travaux ajoutent un troisième composant – et le tableau se complique nettement.

Les auteurs ont utilisé des films amorphes de trois éléments – gadolinium, cobalt et platine – et ont dressé une carte de leurs propriétés. Il s'avère que dans cet « espace » ternaire de compositions, on peut contrôler indépendamment l'amplitude de la réponse thermoélectrique et la capacité du matériau à conduire la chaleur. L'équilibre entre ces deux paramètres a déterminé la sensibilité du capteur, soit environ 0,24 micromètre par ampère. Auparavant, de tels réglages exigeaient de changer toute la paire de métaux ; désormais, il suffit de faire varier progressivement la concentration de platine.

Ce travail évoque l'accord d'un instrument de musique : au lieu de deux cordes, on vous donne une troisième – et l'accord s'enrichit. De même, le passage des alliages binaires aux alliages ternaires ouvre de nouveaux degrés de liberté. À l'avenir, cela permettra de créer des capteurs compacts de flux thermiques, précisément adaptables à chaque application, du refroidissement des micropuces à la récupération de la chaleur perdue.