•  Vật liệu từ nhiệt và công nghệ làm lạnh từ
  

Làm lạnh từ là một công nghệ làm lạnh dựa trên hiệu ứng từ nhiệt: Các vật liệu từ dạng rắn nóng lên hay lạnh đi khi được đặt vào hay đưa ra khỏi từ trường. Nguyên lý hoạt động cơ bản của công nghệ làm lạnh từ tương tự như công nghệ làm lạnh nén khí. Tuy nhiên, hiệu suất làm lạnh từ có thể đạt tới 60%, so với chỉ 40% của phương pháp làm lạnh nén khí. Ngoài ra, chất làm lạnh từ ở trạng thái rắn được sử dụng thay cho chất khí nên công nghệ làm lạnh từ phát sinh ít tiếng ồn và không sử dụng các hóa chất nguy hiểm gây thủng tầng ozone hoặc khí gây hiệu ứng nhà kính, như chloroflourocarbon (CFC), ammonia (NH3), hydrochlorofluorocarbon (HCFC) và hydrofluorocarbon (HFC). Do đó, làm lạnh từ được xem là công nghệ làm lạnh có tính cách mạng, hiệu quả năng lượng và thân thiện môi trường.

Các vật liệu từ nhiệt đóng vai trò quan trọng trong công nghệ làm lạnh từ. Sự phát triển các vật liệu từ nhiệt tiên tiến là điều kiện tiên quyết để có thể thương mại hóa công nghệ làm lạnh từ. Mặc dù quá trình phát triển các chất làm lạnh từ đã đạt được những thành tựu đáng kể, việc tìm kiếm các vật liệu mới hoặc tối ưu hóa các vật liệu từ nhiệt đã biết vẫn là một nhiệm vụ quan trọng để tìm ra các vật liệu phù hợp cho ứng dụng.

• Bán dẫn từ pha loãng

Các bán dẫn từ là các vật liệu bán dẫn có cả từ tính và tính bán dẫn. Các vật liệu này có thể cung cấp một loại phương thức điều khiển mới. Không giống điện tử truyền thống dựa trên việc điều khiển các hạt tải điện (loại n hoặc p), các bán dẫn từ có thể cho phép điều khiển các trạng thái spin lượng tử (up hoặc down). Về lý thuyết, điều này có thể cung cấp sự phân cực spin gần như hoàn toàn (trái ngược với sắt và các kim loại khác với độ phân cực chỉ xấp xỉ 50%) - yếu tố rất quan trọng trong các ứng dụng spin tử, như spin transistor.

Gần đây, các bán dẫn từ pha loãng là mối quan tâm chính trong các nghiên cứu về bán dẫn. Chúng dựa trên các bán dẫn truyền thống (ZnO, ZnS) nhưng được pha tạp với các kim loại chuyển tiếp (Mn, Fe, Co, Ni) hoặc thậm chí với các nguyên tố không có từ tính (Cu, C).