近日，物理与电子信息学院磁学与磁性材料团队、理论物理团队在相关研究领域取得重要进展，研究成果相继在国际权威期刊上发表。
Francois Guillou研究员、伊博乐副研究员所在的磁学与磁性材料团队一直致力于磁热材料、永磁材料、磁相变机理、磁热效应表征技术等方面的研究。近期，该团队在探索新型无稀土永磁材料方面取得重要突破，设计和制备新型(Fe,Co)2(P,Si)单晶和纳米材料，通过微观组织调控永磁性能和磁畴结构分析，成功研制出在室温下具有大磁晶各向异性、高居里温度和大饱和磁化强度、理论最大磁能积达到|BH|max≈ 165 kJ m-3的永磁材料。该材料完全由3d过渡金属和非金属元素构成，具有成本较低和资源广泛的优点，有望填补稀土永磁和铁氧体之间的空缺，具有十分广阔的市场应用前景。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”分别在材料领域TOP期刊《Acta Materialia》和《Journal of Alloys and Compounds》上发表，并获得发明专利1项。
另外，该团队自制搭建了一种新型高磁场差示扫描量热仪（Peltier cell in-field DSC）。该装置基于Quantum Design Versalab系统，可实现50-400 K的温度和-3~3 T的磁场范围。通过使用LabVIEW界面对VersaLab进行远程控制，在变温变磁场的情况下，可完成全自动比热、等温熵变、绝热温变等物性测量。该装置的搭建不仅实现了磁热效应的精准表征，也促进了与国内外其他课题组的合作。其研究成果“Heat capacity of a MnFe(P,Si,B) compound with first-order magnetic transition ”在物理领域TOP期刊《Journal of Magnetism and Magnetic Materials》上发表。
全文链接：
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
王彦副教授所在的理论物理团队一直致力于研究超出标准模型的新物理现象，并在近期取得关于两个希格斯双重态模型(2HDM)中带电希格斯玻色子H±离壳衰变相关性质的一系列研究成果。研究发现在2HDM Type-I子模型以及Type-X子模型中，存活着大量产生轻带电希格斯玻色子H±的参数空间。H±由离壳衰变模式主导，能够产生多种独特的对撞机信号。通过分析四光子末态信号，确认此过程不仅存在很大的产生截面，并且几乎没有标准模型的背景，因而有清晰的实验信号，存在着在很大发现新物理信号的可能性。同时，研究了四个b夸克喷注末态和四个τ末态的信号，发现这些衰变道作为带电希格斯玻色子可能的发现道，拥有很高的信噪比，应作为新物理可能的发现道加以进一步研究。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”在物理学Top期刊《Journal Of High Energy Physics》上发表。
另外，该团队在粒子模型诱导的引力波领域取得新进展，研究发现inert doublet model(IDM)暗物质模型除了可以提供暗物质的候选者外，还可以触发强一阶相变，并产生相变引力波。通过分析IDM可能的参数空间，发现存在特殊的参数空间，它们可以满足当前所有的暗物质实验限制以及对撞机实验限制，证明了未来可以通过相变引力波信号以及正负电子对撞机的信号验证这个模型。其研究成果“Complementary probe of dark matter blind spots by lepton colliders and gravitational waves”在物理学TOP期刊《Physical Review D》上发表。
全文链接：
https://doi.org/10.1007/JHEP12(2021)021
https://doi.org/10.1007/JHEP10(2021)073
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.104.053004
以上研究工作依托内蒙古自治区应用数学中心完成，该中心现有人工智能与数据科学研究团队、生态安全研究中的数学问题研究团队、数学模型构建与数值计算研究团队、新能源与新材料研究团队和数学优化与高精度算法研究团队，产出了一批具有影响力的科技成果，为自治区经济社会发展和建设国家级应用数学科研平台奠定了重要基础。
图文：科技处（社科处）
