（通讯员 胡浩）5月19日，国家脉冲强磁场科学中心2024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“笼目反铁磁体中的线性磁致伸缩效应”等5项成果入选中心2024年度代表性工作。

2024年度代表性工作入选成果简介（排名不分先后）

1、笼目反铁磁体中的线性磁致伸缩效应

主要完成人：李小康、朱增伟

笼目反铁磁Mn₃Sn中的线性磁致伸缩效应

在反铁磁材料中，具有线性磁场依赖特性的磁致伸缩效应（即线性磁致伸缩）非常罕见，迄今仅在不到10种材料中被实验证实。为深入理解笼目反铁磁Mn₃Sn的自旋晶格与磁场的动态响应机制，研究团队自主研发搭建了高精度转角磁致伸缩测量系统，并对Mn₃Sn在不同温区下的纵向、横向磁致伸缩行为进行了详细研究。研究发现：（1）在Mn₃Sn中观测到显著的线性磁致伸缩效应，并结合理论分析证实该现象源自磁场诱导的三角自旋晶格对称性破缺；（2）建立了自发磁化强度、线性磁致伸缩系数与元素空位浓度间的定量关系，为笼目反铁磁体的自旋-晶格耦合调控奠定了实验基础。相关成果发表在Nature Communications 15, 6921(2024)。

2、玻璃态物质弛豫动力学的普遍双逾渗理论

主要完成人：于海滨

玻璃态物质弛豫动力学的双逾渗模型

在凝聚态物理领域，非晶物质构成了复杂的无序体系，其长程无序结构导致独特的物理现象。非晶物质的弛豫和弛豫是其核心动力学过程，分别涉及液态到固态的转变和原子运动，影响玻璃转变、力学性能及信息存储等。尽管已有模态耦合理论、能量势垒理论等研究，但仍缺乏统一的理论框架。针对这一问题，研究团队提出双重逾渗模型，通过计算机模拟二维和三维玻璃模型，监测粒子运动，建立了粒子逾渗与弛豫的关联。模型显示，金属玻璃中不可移动粒子的逾渗发生在弛豫温度范围内，而可动粒子的逾渗则界定弛豫的发生。二维系统中，两类粒子的逾渗几乎同时发生，导致弛豫分离不明显。双重逾渗模型为理解非晶物质的弛豫行为提供了新视角，并有望推动非晶态物质统一理论的发展。相关成果发表在Nature Physics 21, 471-479 (2025)。

3、磁场下外尔半金属的非单调霍尔效应

主要完成人：张骁骁

两类磁场下外尔半金属的非单调霍尔效应

霍尔磁输运通常被分解为对磁场线性依赖的普通霍尔效应和由自发磁化引起的反常霍尔效应。然而在磁性外尔半金属材料中，实验广泛观测到非单调、非线性的霍尔信号，至今未有明确的物理机制与理解。该研究通过理论计算，提出了具有非单调外磁场依赖的新型霍尔效应。此效应在薄膜和块体样品中普遍存在，特别是与这类体系中许多其他现象不同，不需要对化学势进行精细调节。这些特性解释了GdPtBi、Co₃Sn₂S₂、PrAlSi等材料中广泛观察到的反常现象，提供了具体物理图像，并与中心朱增伟团队此前对PrAlSi在脉冲强磁场下的观测相互契合印证。该研究系统解释了一类磁输运反常现象并可指导未来实验研究，代表了拓扑、磁性、外场调控的交叉点上的新物性。相关成果发表在Physical Review Letters 133, 166301 (2024)，并被选为期刊编辑推荐论文。

4、超声实验技术及其在脉冲磁体线材Cu-Ag合金弹性模量研究中的应用

主要完成人：罗永康、谌祺、韩小涛、李滋雨、顾天逸、彭涛、李亮

成功研制的2种超声实验技术的原理示意图：(a)共振超声谱；(b)超声脉冲回波；(c)相关成果发表在Chinese Physics B并入选期刊封面论文。

该研究工作基于超声实验技术，对比研究了电塑性拉拔和常规冷拉拔的Cu-6wt%Ag合金线材，发现电塑性拉拔对于线材的弹性性能（包括体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比等）均有较大程度的提升，其重要意义在于：（1）首次实验论证了电塑性拉拔的Cu-6wt% Ag线材在液氦/液氮低温、50T以上超强磁场等极端条件下仍保持优异的弹性性能，有望成为研制超强脉冲磁体的候选材料；（2）共振超声谱（Resonant Ultrasound Spectroscopy，RUS）和超声脉冲回波（Ultrasound pulse-echo）是基于脉冲强磁场设施发展的新型实验技术，填补了国内相关技术领域的空白，并将纳入设施用户服务平台，面向用户开放共享。相关成果发表在Chinese Physics B 34, 020701 (2025)，并入选期刊封面论文。

5、脉冲强磁场下发现Bi₂O₂Se中偶数量子霍尔效应

主要完成人：左华坤、彭海琳、袁洪涛、朱增伟、金港舰

Bi₂O₂Se薄膜中的偶数量子霍尔效应

北京大学彭海琳教授与南京大学袁洪涛教授、以色列威兹曼研究院颜丙海教授合作，依托我校脉冲强磁场设施的电输运实验平台，观测到了一种全新的偶数量子霍尔效应，即在高达50T脉冲强磁场下，Bi₂O₂Se薄膜中仅出现偶数量子霍尔效应，而奇数量子霍尔平台全部缺失。同时，通过改变Bi₂O₂Se的面外极化场，还可以有效地调节其中的偶数量子霍尔效应，并在实验上同时观测到了奇数与偶数量子化平台共存的量子霍尔效应。该研究在二维半导体Bi₂O₂Se中首次发现隐藏自旋极化诱导的偶数量子霍尔效应，并实现了量子霍尔效应中奇/偶量子态的精确控制，为发现新奇量子霍尔效应、调控能带拓扑与自旋织构、探究自旋相关物理现象以及构筑高速低功耗自旋电子学器件提供了一个理想材料平台。相关成果发表在Nature Nanotechnology 19, 1452-1459 (2024)。