近日，我校物理科学与技术学院金香教授作为第一作者，赵建军教授及特古斯教授 (内蒙古师范大学) 作为共同通讯作者在国际知名期刊《Journal of Rare Earths》（中国科学院一区期刊）在线发表了题为《Influence of high-pressure heat treatment on magnetocaloric effects and magnetic phase transition in single crystal Gd₃Ga₅O₁₂ (译为：高压热处理对单晶 Gd₃Ga₅O₁₂ 中磁热效应和磁性相变的影响)》的研究成果。 

本成果由我校物理科学与技术学院，磁学与磁性材料自治区高等学校重点实验与内蒙古师范大学、包头稀土研究院、桂林理工大学共同合作完成。我校参与成员包括赵建军教授、金香教授和朱红伟教授，以及研究生赵晶、马怀瑾和李琦。

该研究主要依托包头市地区特色稀土产业，并以绿色环保的新型磁制冷技术为核心展开进行。本成果利用六面顶液压机对稀土基单晶氧化物Gd₃Ga₅O₁₂进行高压热处理(6 GPa，1250 ℃)。系统的研究了高压热处理对单晶 Gd₃Ga₅O₁₂ 磁热效应和磁相变的影响。通过X射线衍射技术确定了常压及高压材料属于典型的石榴石结构以及Ia3(—)d空间群。利用综合物性测量系统搭载的振动样品磁强计测试了材料的磁性。结果表明，由于高压热处理导致的晶格畸变使得铁磁-顺磁相变温度点由2.38 K (常压) 降为2.07 K (高压)。

由于高压热处理的作用，使得材料的磁相变更为连续，进而展宽了制冷温区，使得传统低温磁制冷材料Gd₃Ga₅O₁₂的制冷效率得到提高。

利用相变临界行为分析以及磁性状态参数，确定了常压及高压Gd₃Ga₅O₁₂材料磁相变符合平均场模型，阐述了该类材料系统中自旋有序态随磁场的变化规律。

这项研究利用相比于传统改性手段更加低廉便捷的方式——高压热处理，使Gd₃Ga₅O₁₂单晶磁制冷材料的制冷性能得到有效提升，阐述了高压热处理对微观结构、磁性、磁相变影响的作用机理。为磁制冷材料的改性提供创新性的思路，推动了磁制冷技术在低温区的应用。

研究团队近五年发表SCI论文20余篇，其中涵盖《Journal of Rare Earths》，《Results In Physics》等领域知名期刊；承担项目13项，其中国家自然科学基金2项；授权专利8项；出版专著1项；国家级获奖1项；自治区级获奖4项。

物理科学与技术学院凝聚态物理科研团队致力于加快推进“稀土+”协同创新，加强稀土资源高质化利用，并充分发挥我校在落实“五大任务”、服务“两个稀土基地”建设中的重要作用。