（通讯员 胡浩）6月6日，国家脉冲强磁场科学中心2023年度代表性工作评选结果揭晓。经过个人申请、材料审核、专家函评、公示，最终“单质黑磷中的显著声子热霍尔效应”等6项成果入选中心2023年度代表性工作。

2023年度代表性工作入选成果简介（排名不分先后）

1、单质黑磷中的显著声子热霍尔效应

主要完成人：李小康、朱增伟、李亮

黑磷中的声子热霍尔电导

针对“声子是如何感受磁场的”以及“声子热霍尔效应的普适特征是什么”等问题，团队通过对极简材料进行搜寻，在非磁绝缘性（低温）的单质材料黑磷中观测到显著的声子热霍尔效应，并达到绝缘体中霍尔热导的最大值~2200mW/Km。同时总结了声子热霍尔效应的两种普适特征：一是不同材料中的纵向和横向热导均有相似的温度依赖行为和峰值行为；二是虽然纵向热导在不同材料中变化了四个数量级，但它们的声子热霍尔角却始终保持在同一数量级内。在此基础上，指出潜在的内禀机制可能与“支间扩散”和“电荷极化分布”有关。相关研究成果发表在Nature Communications 14,1027（2023）。

2、各向异性反铁磁体中反常横向系数之间的昂萨格倒易关系

主要完成人：朱增伟

反铁磁体YbMnBi₂的热、电输运特性

该研究在各向异性的反铁磁体YbMnBi₂在纵向输运中发现电阻率ρ_ii和塞贝克系数S_ii展现出非常强的各向异性。对于横向输运，其Hall电阻率（机械力）展示出各向同性结果，昂萨格倒易关系成立，即σ_zy(B) =σ_yz(-B)。反而能斯特热功S_ij展示出巨大的各向异性，在200K温度时其比值系数S_zy/S_yz达到24。但对于本征的能斯特热电导率（统计力）α_ij=S_ijσ_ii+σ_ijS_jj，严格满足昂萨格倒易关系，即α_zy(B) =α_yz(-B)。通过反常霍尔电导率与纵向电导率的比例关系发现，昂萨格倒易关系不仅在本征Berry曲率所决定的机制下成立，也在外禀机制所主导的机制下成立。最后，通过反常霍尔电导率以及能斯特热电导率的比值α_zy/σ_zy发现，在室温下其接近预测值k_B/e，但在150K温度附近时达到最高值2.9k_B/e。结合能带以及强磁场下的磁电阻振荡数据分析，这可能是由于YbMnBi₂材料非常小的电子和空穴口袋在温度的作用下其由简并电子气逐渐变为非简并电子气所引起的现象。该成果发表在Physical Review Letters 131,246302（2023）。

3、强磁场下极性磁体巨线性磁电效应的发现

主要完成人：王俊峰、陆成亮

Fe₂Mo₃O₈中巨大的线性磁电耦合效应

该研究在一种新型Fe₂Mo₃O₈极性磁体中揭示了巨大的线性磁电效应。利用脉冲强磁场设施的磁化、电极化等极端实验平台，研究团队发现强磁场诱导Fe₂Mo₃O₈磁结构的转变以及40-58T磁场下线性磁电效应的产生，并且其峰值高达α~480ps/m，比己有文献报道大了近两个数量级。理论计算复现了实验结果，阐明自旋交换伸缩和磁晶各向异性能的核心物理作用。该工作显著提升了线性磁电耦合的上限，同时也从物理上给出了提高线性磁电效应的具体思路，对探索新材料和发掘磁电新物理具有重要意义。该成果发表在Physical Review Letters 131,136701（2023）。

4、铁基超导与奇异金属态间的量化规律

主要完成人：杨明、金魁、陈其宏

强磁场揭示FeSe薄膜中奇异金属态与超导的定量化物理规律

中科院物理所金魁、陈其宏研究团队利用脉冲强磁场设施的50T强磁场压制FeSe薄膜的超导行为，首次获得了FeSe体系奇异金属态的实验证据：强磁场下正常态电阻率随温度线性依赖、低温下正常态电阻率随磁场线性依赖以及磁电阻率随温度（T）和磁场（H）的H/T标度不变行为。团队利用离子液体精细调控实现了FeSe的超导转变温度T_c从8K至45K的连续调控，并获得了在很宽的掺杂范围内超导温度Tc和奇异金属态线性电阻斜率A₁的系统数据，证实其具有抛物线关系，即T_c∝A₁^0.5关系对FeSe基超导体成立。在同期发表的Rescarch Briefing中，Nature Physics杂志主编David Abergel评价“这个工作报道的奇异金属态和超导之间的定量化关系是一个令人兴奋的发现，说明铁基和铜基超导很可能具有相同的机制”。该成果发表在Nature Physics 19,365-371(2023)。

5、可成型高导热材料

主要完成人：辛国庆

自研的高导热材料可提升散热器效率，解决通讯设备散热难题

随着电子设备在国防、新能源、航空航天等高科技领域的应用越来越强大，集成度越来越高，散热问题已成为制约电子器件发展的关键。针对华为公司提出的“可成型高导热材料”难题，课题组制备了铜/石墨和铜/金刚石复合材料，并突破散热部件的成型问题，提供了可行的解决方案：采用真空热压活性钎焊工艺，创新性地将高导热人工石墨膜与铜进行了良好的复合，并通过结构设计与性能优化，成功制备了高导热铜石墨散热翅片并完成散热器装配；采用真空热压烧结工艺，通过在金刚石表面进行金属化，引入活性元素，解决了金刚石与铜的界面润湿性差的问题，增强两相的界面结合力并降低热阻，极大的提升了复合材料的导热能力，并通过进一步散热结构优化，成功制备了高导热铜/金刚石复合VC均热板。该方案获华为公司2023年度“火花奖”。

6、无绝缘REBCO超导磁体系统设计与研制技术

主要完成人：宋运兴、郑恒康、刘梦宇、黎江蓝、王亦君、陈思作、李亮

13T无绝缘YBCO超导磁体系统（左）和励磁测试波形（右）

第二代高温超导材料REBCO具备高临界场和临界温度以及出色的机械性能，已成为构建高场超导磁体的理想选择，具有巨大的应用潜力和发展前景。团队基于REBCO超导带材和无绝缘技术，自研了脉冲强磁场设施的首台超导磁体系统，其工作电流达到257.8A，中心磁场可达13T，并采用液氦浸泡模式运行，主要成果包括：构建了包括电磁-结构全局优化设计理论、二元电流引线电磁-热设计方法、无绝缘磁体失超分析理论、低温系统设计方法等在内的高场超导磁体设计与仿真理论体系；掌握了REBCO无绝缘线圈绕制工艺、二元电流引线制作工艺、低阻接头制作工艺、磁体装配工艺等高场超导磁体建造技术与工艺流程。该超导磁体于2023年12月成功励磁至13T，并维持目标磁场超过1小时，标志着中心在高温超导磁体技术领域取得了一个重要的里程碑。