日本物質材料研究機構(NIMS)與東京大學、名古屋大學共同開發了一項具有極高橫向熱電轉換性能的新材料「熱電永久磁石」，並成功實現了以施加溫度梯度換算之世界最高電力密度的橫向熱電發電。在熱電模組中，於接近室溫的條件下達成了電力密度56.7 mW/cm2的橫向熱電發電。
既有熱電模組採用被稱為席貝克效應(Seebeck Effect)的縱向熱電效應，此效應會沿著熱流的方向產生電流。雖然縱向熱電材料的材料性能指數zT較高，但由於其原理特性，導致模組結構變得複雜。因此，近年來模組結構可大幅簡化的橫向熱電效應受到關注，但與縱向熱電材料相比，橫向熱電材料尚有zT值非常低的問題。
NIMS研究團隊透過將釤鈷(SmCo5)磁石與鉍銻碲化合物(Bi0.2Sb1.8Te3)交互堆疊並進行燒結接合，開發了一項結構以斜角切割而成的人工傾斜積層體「熱電永久磁石」。透過過對傾斜積層結構進行最佳化設計，並將接合界面的電氣／熱阻率最小化，成功實現了比以往磁性材料高出兩個數量級的zT(室溫下zT＝0.2)。研究中也透過接合界面之電氣／熱阻率的可視化，確認了其對複合材料整體的影響僅約為1%。
此外，研究團隊以熱電永久磁石構成的熱電模組進行了發電測試。在溫度差152°C的條件下，成功實現了電力密度56.7 mW/cm2。換算成施加溫度梯度的數值，此結果不僅為橫向熱電模組的世界最高數值，且其性能可與市售縱向模組匹敵。新開發的熱電模組即使在小溫度梯度下也能產生極高的電力。
此次的研究成果可望有助於各種環境下使用磁石之熱能收集與管理技術的開發。今後研究團隊將進一步展開更高性能之熱電永久磁石材料以及熱電發電／電子冷卻元件的開發，且透過擴大材料規模，實現世界第一個瓦特級橫向熱電發電的目標。