近日，物理與電子信息學(xué)院磁學(xué)與磁性材料團(tuán)隊、理論物理團(tuán)隊在相關(guān)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，研究成果相繼在國際權(quán)威期刊上發(fā)表。
Francois Guillou研究員、伊博樂副研究員所在的磁學(xué)與磁性材料團(tuán)隊一直致力于磁熱材料、永磁材料、磁相變機(jī)理、磁熱效應(yīng)表征技術(shù)等方面的研究。近期，該團(tuán)隊在探索新型無稀土永磁材料方面取得重要突破，設(shè)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(diào)控永磁性能和磁疇結(jié)構(gòu)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(qiáng)度、理論最大磁能積達(dá)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(gòu)成，具有成本較低和資源廣泛的優(yōu)點，有望填補(bǔ)稀土永磁和鐵氧體之間的空缺，具有十分廣闊的市場應(yīng)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(lǐng)域TOP期刊《Acta Materialia》和《Journal of Alloys and Compounds》上發(fā)表，并獲得發(fā)明專利1項。
另外，該團(tuán)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(tǒng)，可實現(xiàn)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(jìn)行遠(yuǎn)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(xiàn)了磁熱效應(yīng)的精準(zhǔn)表征，也促進(jìn)了與國內(nèi)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(lǐng)域TOP期刊《Journal of Magnetism and Magnetic Materials》上發(fā)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(tuán)隊一直致力于研究超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理現(xiàn)象，并在近期取得關(guān)于兩個希格斯雙重態(tài)模型(2HDM)中帶電希格斯玻色子H±離殼衰變相關(guān)性質(zhì)的一系列研究成果。研究發(fā)現(xiàn)在2HDM Type-I子模型以及Type-X子模型中，存活著大量產(chǎn)生輕帶電希格斯玻色子H±的參數(shù)空間。H±由離殼衰變模式主導(dǎo)，能夠產(chǎn)生多種獨特的對撞機(jī)信號。通過分析四光子末態(tài)信號，確認(rèn)此過程不僅存在很大的產(chǎn)生截面，并且?guī)缀鯖]有標(biāo)準(zhǔn)模型的背景，因而有清晰的實驗信號，存在著在很大發(fā)現(xiàn)新物理信號的可能性。同時，研究了四個b夸克噴注末態(tài)和四個τ末態(tài)的信號，發(fā)現(xiàn)這些衰變道作為帶電希格斯玻色子可能的發(fā)現(xiàn)道，擁有很高的信噪比，應(yīng)作為新物理可能的發(fā)現(xiàn)道加以進(jìn)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(xué)Top期刊《Journal Of High Energy Physics》上發(fā)表。
另外，該團(tuán)隊在粒子模型誘導(dǎo)的引力波領(lǐng)域取得新進(jìn)展，研究發(fā)現(xiàn)inert doublet model(IDM)暗物質(zhì)模型除了可以提供暗物質(zhì)的候選者外，還可以觸發(fā)強(qiáng)一階相變，并產(chǎn)生相變引力波。通過分析IDM可能的參數(shù)空間，發(fā)現(xiàn)存在特殊的參數(shù)空間，它們可以滿足當(dāng)前所有的暗物質(zhì)實驗限制以及對撞機(jī)實驗限制，證明了未來可以通過相變引力波信號以及正負(fù)電子對撞機(jī)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(xué)TOP期刊《Physical Review D》上發(fā)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(nèi)蒙古自治區(qū)應(yīng)用數(shù)學(xué)中心完成，該中心現(xiàn)有人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)研究團(tuán)隊、生態(tài)安全研究中的數(shù)學(xué)問題研究團(tuán)隊、數(shù)學(xué)模型構(gòu)建與數(shù)值計算研究團(tuán)隊、新能源與新材料研究團(tuán)隊和數(shù)學(xué)優(yōu)化與高精度算法研究團(tuán)隊，產(chǎn)出了一批具有影響力的科技成果，為自治區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和建設(shè)國家級應(yīng)用數(shù)學(xué)科研平臺奠定了重要基礎(chǔ)。
圖文：科技處（社科處）
