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【研究成果速递】CHAOS SOLITON FRACT：通过市场价格调控应对环境随机波动下渔业管理新策略

近日，理学院博士研究生赵晨霞在原三领教授的指导下，在渔业经济系统的随机建模与分析方面取得进展。研究团队基于随机微分方程与动力系统理论，创新性地构建了一类耦合渔业生态与市场经济的随机动力学模型，深入分析了环境随机性对渔业资源可持续性和市场稳定性的影响，揭示了随机干扰下渔业资源与市场协同演化的动态机制。相关工作发表于国际期刊《Chaos, Solitons and Fractals》（中科院一区，Top期刊），赵晨霞为论文第一作者，原三领教授为通讯作者，合作者为杨安计博士和澳大利亚斯威本科技大学张同华教授。研究表明，环境随机性对渔业-经济耦合系统具有“双刃剑”效应：适度的市场噪声可降低捕捞压力，促进资源恢复；而过强的资源噪声则会直接导致系统崩溃。同时，决策者可通过调控市场价格参数有效缓解环境随机性带来的负面影响，为渔业资源的可持续管理提供了理论依据与策略支持。该成果不仅深化了对随机环境下渔业经济系统耦合机制的理解，也为渔业政策的制定提供了量化工具与决策支持，尤其在应对气候变化、市场波动等不确定性因素方面具有理论与应用价值。论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960077925002553

2025-09-25
【研究成果速递】PRD：揭示寻找新型希格斯粒子的可行方案

近日，理学院物理系王坤与合作者在高能物理研究中取得进展，针对一种可能存在于粒子物理标准模型之外的轻型希格斯粒子，提出并评估了在未来大型粒子对撞机上寻找它的可行方案。相关成果发表于物理学期刊《物理评论D》[Physical Review D 112, 055013 (2025)]，王坤老师为该论文的共同通讯作者。希格斯粒子是2012 年在欧洲大型强子对撞机（LHC）首次发现的，被誉为“标准模型的最后一块拼图”。它的发现让人们能够深入理解物质质量的起源，但也留下了新的疑问——是否还存在其他类型的希格斯粒子？近年来，国际实验在约95 GeV 质量附近出现过轻微的异常信号，引发了学术界的广泛关注。如果这一信号得到证实，将为人们探索自然界更深层的规律提供重要线索。在这项研究中，王坤老师与其合作者基于现有理论和模拟分析，探索了在未来高亮度和更高能量的粒子对撞机上验证这一信号的有效方法。研究结果显示，这些新一代实验平台有望显著提升探测能力，为确认或排除这一潜在新粒子奠定坚实基础。这一成果为国际上正在进行的新粒子搜寻提供了新的思路，也为加深人们对物质基本结构和宇宙起源的认识开辟了新的可能性。图1. 粒子物理标准模型示意图。图 2：新型希格斯粒子的产生与衰变过程的费曼图。论文网址：https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/2ss7-ygnb

2025-09-15
【研究成果速递】SNB：可穿戴光纤呼吸传感器

近日，我院博士生黄巳洋在卜胜利教授的指导下，在光纤呼吸监测方向取得进展。研究团队基于表面等离子体共振原理，创新性地构建了一种多模-无芯光纤端面结构，并采用电荷层层自组装方法，将氧化石墨烯与磁性氧化石墨烯交替组装于光纤端面，形成多层功能膜。该结构结合了氧化石墨烯的高亲水性与快速水分子通道，实现了对湿度和呼吸变化的高灵敏、快速响应检测（图1）。相关工作以研究论文形式发表于传感器领域权威期刊《Sensors and Actuators B: Chemical》（影响因子7.7，中科院分区一区，Top期刊），黄巳洋博士生为论文第一作者，卜胜利教授为论文通讯作者。图：（a）基于GO/MGO交替多层修饰光纤传感器结构示意图及传感器监测不同呼吸模式光谱图。（b）不同呼吸状态光谱图。（c）不同温度下呼吸监测。研究表明，该传感器在85–95 %RH 范围内实现了高达2.633 nm/%RH 的灵敏度，响应/恢复时间分别仅为80 ms 与133 ms。同时，本实验结果表明，该传感器能够灵敏、稳定地识别多种呼吸模式，包括静息呼吸、深呼吸和急促喘气（图a）。同时，传感器成功实现了对鼻呼吸与口呼吸的区分，并能够准确监测饮水后呼吸变化（图b）。进一步的环境适应性测试显示，该传感器在不同环境温度条件下均能保持呼吸频率检测的稳定性，验证了其在复杂场景下的可靠性与应用潜力（图c）。该成果不仅为呼吸相关疾病（如慢阻肺、哮喘、睡眠呼吸暂停）的早期诊断提供了新型传感手段，也为构建新一代低成本、可穿戴的智能健康监测系统提供了重要支撑。论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400525015357

2025-09-15
【研究成果速递】PRB：非对称磁性节点半金属中的关联螺旋磁结构

近日，理学院物理系罗熙副教授课题组在非对称磁性外尔半金属研究领域取得进展。研究团队创新性地通过能带折叠理论研究非对称磁性外尔半金属与螺旋磁序耦合的关联物理效应，成功解释非对称磁性外尔半金属（如ReAlX材料，其中 Re代表稀土元素， X代表Si/Ge）中螺旋磁序相的反常磁阻现象。相关工作以研究论文形式发表于物理学权威期刊《物理评论B》（Phys. Rev. B, Accepted 20 August 2025），罗熙副教授为论文的第一作者。图1: (a) 约化布里渊区中的非对称磁性外尔半金属能带图。（b）零温非对称磁性外尔半金属中铁磁序和螺旋序的相图图2：（a）能态折叠后外尔半金属中手征磁性效应。（b）通常外尔半金属中手征磁性效应。反映出能带折叠对外尔半金属中磁阻有强烈压制效应。诸如ReAlX等非对称磁性外尔半金属材料，为探索外尔费米子与非平庸磁构型之间的关联现象提供了独特平台。具体而言，本研究通过使用格点模型方法，通过Kondo耦合将外尔费米子与磁性构型相关联。研究发现，该体系存在铁磁态与关联嵌套螺旋态之间的量子相变和有限温度相变。与外尔费米子退耦的非关联螺旋磁体不同，这种关联螺旋磁体会诱导形成具有Kondo耦合依赖的能带嵌套的磁布里渊区，而非通常外尔半金属能带结构。通过研究具有嵌套外尔节点的传导电子在手征磁效应下产生的电流，可区分关联嵌套螺旋序与铁磁性——因为前者会显著抑制手征磁效应。这些新发现的性质除了解释ReAlX材料中的实验观测现象外，更为研究新一代高效低耗量子输运材料开辟了极具前景的研究方法，具有重要的科学意义和应用价值。论文链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/89jl-7bj3

2025-09-11
理学院顺利举办2025年尚理学术论坛

9月9日，理学院在卓越楼334举办了尚理学术论坛，理学院院长黄吉平、副院长李重要以及数十名师生参加。期间进行了教师邀请报告、研究生学术报告系列活动，共同开启了一场学术盛宴。（学术论坛现场）论坛伊始，院长黄吉平发表了热情洋溢的开幕讲话，他指出，尚理学术论坛的举办旨在搭建一个学术交流的平台，促进数学、物理各学科领域之间的交叉融合与发展，推动学术创新，提升科研成果的产出水平，提高学院的人才培养质量，为学院的学科建设注入新的活力。（开幕式）在教师邀请报告环节，黄吉平教授系统介绍了热流调控领域的最新进展，其研究为高性能热能管理材料与器件的设计与制备提供了关键新思路，在节能技术和电子器件热管理等方面具有重要的应用前景；刘廷禹教授分享了激光惯性约束核聚变中关键非线性晶体磷酸二氢钾点缺陷的研究进展，对推动高能激光技术与核聚变能源发展具有重要意义；何常香教授分享了其关于极小饱和数等极值图论方面的前沿研究成果，其成果不仅深化了对图论结构的理解，也为算法设计与优化提供了理论支撑；罗熙副教授展示了其在磁性外尔半金属领域的前沿探索，该研究有望促进新型拓扑量子材料在自旋电子学中的应用。张伏副教授从控制论与优化计算的交叉视角出发，提出了一系列创新方法，为复杂系统的建模与求解开辟了新途径。以上专家学者的分享，给在场师生带来了全新的学术视角和研究思路，引发了与会者的广泛关注和深入思考。（教师邀请报告）随后的研究生学术报告环节，一位外籍博士后及七位研究生依次登台，他们以饱满的热情和专业的素养，分别就自己的最新研究成果进行了精彩的学术报告。这些报告涵盖了多个学科方向，从光子自旋霍尔效应、随机渔业经济耦合模型、一维可压缩辐射流体动力学模型、同态加密机制下的无模型自适应跟踪控制、角谱法求解标量高斯光束的光束形状系数等多个研究主题，展示了其在学术研究中的积极探索和创新成果。（博士后及研究生学术报告）论坛的最后，学院组织了研究生“优秀报告奖”的评选及颁奖。该奖项既是对研究生们学术成果的肯定，也激发了大家在学术道路上不断探索、勇攀高峰的热情与决心。（研究生优秀学术报告颁奖）本次尚理学术论坛系列活动的顺利举办，不仅活跃了学院的科研氛围，增强了学院师生之间的沟通与交流，还为师生们提供了一个开阔视野、启迪智慧的平台，有助于促进学术创新、提升学院的科研水平。未来，理学院将继续秉持开放、创新的理念，举办更多学术活动，推动学院的学术发展。供稿：陈贝西审核：李重要

2025-09-11
【研究成果速递】PRA：光子自旋霍尔效应（PSHE）的调控效率突破传统弱耦合水平

近日，理学院物理系王春芳教授课题组在腔光力学与量子光学交叉研究领域取得突破性进展。研究团队创新性地构建了基于原子系综-光学腔强耦合的混合量子系统，成功将光子自旋霍尔效应（PSHE）的调控效率提升至传统弱耦合体系难以达到的水平。相关工作以两篇研究论文形式分别发表于物理学权威期刊物理评论A（Phys. Rev. A 111, 053719 (2025) 和Phys. Rev. A, Accepted 6 August 2025），王春芳教授为两篇论文的唯一通讯作者，博士后Akhtar Munir为第一作者。图(I) 为四层级结构，从上至下依次为：空气或真空透明顶层、反射镜、原子介质层以及电介质基底层。在反射镜与电介质基底之间放置了Λ型三能级原子介质。入射光以θp角通过空气/真空层照射至反射镜。各层介质的介电常数标记为, k = {1, 2, 3, 4}。图(II) 为Λ型三能级原子结构，其中激发态与基态分别由跃迁态|1⟩、|2⟩和|3⟩表示。图：分子光械与纳腔等离激元相互作用示意图该研究提出了一种新型混合系统，通过光学腔强耦合原子系综，将光子自旋霍尔效应(PSHE)增强至远超传统弱耦合极限的水平，并将该概念拓展至分子腔光力学体系，创新性地采用分子振动替代机械振子，在超低光学品质因子下实现光力学诱导透明，首次通过集体分子振动在等离激元纳腔中实现PSHE调控。这些成果不仅为发展基于自旋自由度的量子调控器件提供了全新思路，更为新一代纳米光子学技术、量子精密测量以及光-物质相互作用调控等领域开辟了极具前景的研究方向，具有重要的科学意义和应用价值。论文链接：https://www.doi.org/10.1103/PhysRevA.111.053719https://www.doi.org/10.1103/ztlg-j77l

2025-08-18

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