近日，物理與電子信息學院磁學與磁性材料團隊、理論物理團隊在相關研究領域取得重要進展，研究成果相繼在國際權威期刊上發表。
Francois Guillou研究員、伊博樂副研究員所在的磁學與磁性材料團隊一直致力于磁熱材料、永磁材料、磁相變機理、磁熱效應表征技術等方面的研究。近期，該團隊在探索新型無稀土永磁材料方面取得重要突破，設計和制備新型(Fe,Co)2(P,Si)單晶和納米材料，通過微觀組織調控永磁性能和磁疇結構分析，成功研制出在室溫下具有大磁晶各向異性、高居里溫度和大飽和磁化強度、理論最大磁能積達到|BH|max≈ 165 kJ m-3的永磁材料。該材料完全由3d過渡金屬和非金屬元素構成，具有成本較低和資源廣泛的優點，有望填補稀土永磁和鐵氧體之間的空缺，具有十分廣闊的市場應用前景。其研究成果“(Fe,Co)2(P,Si) rare-earth free permanent magnets: From macroscopic single crystals to submicron-sized particles”和”Crystal structures and magnetic properties of Fe1.93-xCoxP1-ySiycompounds”分別在材料領域TOP期刊《Acta Materialia》和《Journal of Alloys and Compounds》上發表，并獲得發明專利1項。
另外，該團隊自制搭建了一種新型高磁場差示掃描量熱儀（Peltier cell in-field DSC）。該裝置基于Quantum Design Versalab系統，可實現50-400 K的溫度和-3~3 T的磁場范圍。通過使用LabVIEW界面對VersaLab進行遠程控制，在變溫變磁場的情況下，可完成全自動比熱、等溫熵變、絕熱溫變等物性測量。該裝置的搭建不僅實現了磁熱效應的精準表征，也促進了與國內外其他課題組的合作。其研究成果“Heat capacity of a MnFe(P,Si,B) compound with first-order magnetic transition ”在物理領域TOP期刊《Journal of Magnetism and Magnetic Materials》上發表。
全文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117388
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.163770
https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2021.168513
王彥副教授所在的理論物理團隊一直致力于研究超出標準模型的新物理現象，并在近期取得關于兩個希格斯雙重態模型(2HDM)中帶電希格斯玻色子H±離殼衰變相關性質的一系列研究成果。研究發現在2HDM Type-I子模型以及Type-X子模型中，存活著大量產生輕帶電希格斯玻色子H±的參數空間。H±由離殼衰變模式主導，能夠產生多種獨特的對撞機信號。通過分析四光子末態信號，確認此過程不僅存在很大的產生截面，并且幾乎沒有標準模型的背景，因而有清晰的實驗信號，存在著在很大發現新物理信號的可能性。同時，研究了四個b夸克噴注末態和四個τ末態的信號，發現這些衰變道作為帶電希格斯玻色子可能的發現道，擁有很高的信噪比，應作為新物理可能的發現道加以進一步研究。其研究成果“Analysis of W± + 4γ in the 2HDM Type-I at the LHC”和“New discovery modes for a light charged Higgs boson at the LHC”在物理學Top期刊《Journal Of High Energy Physics》上發表。
另外，該團隊在粒子模型誘導的引力波領域取得新進展，研究發現inert doublet model(IDM)暗物質模型除了可以提供暗物質的候選者外，還可以觸發強一階相變，并產生相變引力波。通過分析IDM可能的參數空間，發現存在特殊的參數空間，它們可以滿足當前所有的暗物質實驗限制以及對撞機實驗限制，證明了未來可以通過相變引力波信號以及正負電子對撞機的信號驗證這個模型。其研究成果“Complementary probe of dark matter blind spots by lepton colliders and gravitational waves”在物理學TOP期刊《Physical Review D》上發表。
全文鏈接：
https://doi.org/10.1007/JHEP12(2021)021
https://doi.org/10.1007/JHEP10(2021)073
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.104.053004
以上研究工作依托內蒙古自治區應用數學中心完成，該中心現有人工智能與數據科學研究團隊、生態安全研究中的數學問題研究團隊、數學模型構建與數值計算研究團隊、新能源與新材料研究團隊和數學優化與高精度算法研究團隊，產出了一批具有影響力的科技成果，為自治區經濟社會發展和建設國家級應用數學科研平臺奠定了重要基礎。
圖文：科技處（社科處）
