实验室始建于 2008 年，依托内蒙古科技大学包头师范学院物理科学与技术学院。紧扣总书记交给内蒙古自治区的“五大任务”，以“中科院物理所磁学国家重点实验室”、“中科院物理所凝聚态理论与材料计算国家重点实验室”为引领，协同国内高校、科研机构和高新企业，立足白云鄂博稀土资源优势，全力建设包头市“两个稀土基地”。
实验室着眼于服务国家战略性新兴产业集群和国防科技工业体系对于稀土以及与之共伴生的铌、钛、钍等战略金属资源的重大需求，围绕磁学与稀土磁性材料等领域的关键科学问题开展有组织的科学研究，致力于解决产业发展升级中急需解决的科学问题和技术攻关。实验室设施较齐全，拥有材料制备（单晶、多晶和薄膜）、分析测试和计算集群一体的科学研究平台。通过十多年的建设和发展，逐渐形成了一支专业基础扎实、科研经验丰富、结构合理的科研队伍，形成了包括稀土基磁性材料基础与应用研究、稀土磁性材料的物理问题与复杂系统的交叉研究、激光与物质相互作用及半导体器件的物理特性研究等基础理论和应用基础研究体系。
实验室注重科技应用创新研究, 加强科技成果转化，为磁学与磁性材料的研究提供技术支撑体系和创新平台,为内蒙古自治区、包头市输送具有原始创新能力的、磁学应用基础研究高层次人才，服务自治区、包头市人才战略。
一、总体定位
本重点实验室围绕磁学与稀土磁性材料开展应用基础研究，服务国家战略性新兴产业集群和国防科技工业体系对于稀土以及与之共伴生的铌、钛、钍等战略金属资源的重大需求，以稀土磁性氧化物、磁性多层膜、磁性纳米线等为重点，瞄准国内外凝聚态物理学研究的前沿课题（量子磁性系统 、磁性功能材料、微磁学、超快磁学等）,开展物质的基本磁性、磁电、磁热和磁光等效应研究，解决磁学、磁性材料与稀土金属原材料高值化研究中关键性问题。探讨从微观电子结构、介观、界面及复合相到宏观磁性之间的联系，探索新材料和新的人工结构材料与稀土金属原材料中元素有价组分富集技术。
本重点实验室立足白云鄂博稀土资源优势，全力建设包头市“两个稀土基地”（全国最大的稀土新材料基地和全球领先的稀土应用基地）。以“中科院物理所磁学国家重点实验室”、“中科院物理所凝聚态理论与材料计算国家重点实验室”为引领，注重科技应用创新研究, 加强科技成果转化，取得标志性原创成果；为磁学与磁性材料的研究提供技术支撑体系和创新平台,将实验室建设成为国内知名、具有原始创新能力的研究基地及磁学高层次人才培养基地。
二、研究方向
研究方向一：稀土基磁性材料基础与应用研究。
针对稀土基多晶、单晶态氧化物、高熵铸态及非晶态合金等，研究磁热效应及磁致冷材料等新型磁性材料研发。针对稀土薄膜复合材料的制备与应用，研究薄膜与超晶格人工微结构的可控制备与自旋动力学；探索稀土薄膜复合材料强磁、磁制冷及微波吸收特性等领域的应用；开发稀土金属原矿、废石富集高效分离与提取技术，形成非常规富集技术集成示范与特色产品开发，主要研究内容包括：
① 稀土氧化物多晶、单晶、高熵铸态及非晶态合金、稀土吸波复合材料的制备与应用
开展稀土基多晶、单晶态氧化物、高熵铸态以及非晶态合金磁制冷材料物性研究，研发性能卓越的新型磁制冷材料；开展稀土掺杂永磁铁氧体纳米功能材料物性研究，致力于研发民用领域可取代稀土永磁或金属永磁材料的高性能铁氧体永磁材料。
② 薄膜异质结构的可控制备与界面调控
围绕磁性薄膜异质结构中的前沿科学问题探索与研发，制备氧化物、硫化物、金属及金属间化合物等各类材质的高品质薄膜及异质结构。结合低温磁电测试、微波与铁磁共振测试、时间分辨磁光克尔效应、角分辨光电子能谱等分析测试手段，探索人工反铁磁结构、铁磁-拓扑异质结构等先进材料在自旋电子学器件领域的应用。
③ 稀土金属原材料中有价组分高值化应用
针对白云鄂博大型铁-铌-稀土原矿、废石有价组分利用与钍污染问题的技术难题，突破非常规分离富集技术壁垒，开展非常规富集高效分离与提取技术、钍污染固废源头减量控制技术研发，形成相关创新性基础理论、集成技术与装备体系并建立示范线进而推广应用。
研究方向二：稀土磁性材料的物理问题与复杂系统的交叉研究
将理论物理和计算物理与当地特色产业结合，研究固态物质和非平衡系统中提出的力学问题和物理问题，主要研究内容包括：
① 含稀土磁性材料和功能材料中的力学与物理问题
通过物理分析和建模，利用解析方法和数值方法在微观、细观和宏观三个层面上研究含稀土功能材料中的力学和物理问题。当前主要关注功能材料中的断裂力学问题，稀土合金中拓扑磁结构，稀土磁性材料和器件中的物理问题。
② 复杂系统和非平衡态统计物理
围绕从小分子到宏观颗粒聚集体构筑原理、方法、微观结构、及结构与性质间的构效关系，研究软物质在外界作用下的非线性响应、自组织性、有序性和流变性及应用中的关键问题。这些研究可为智能材料的设计与合成、药物靶向输送、飞行器设计以及微流控芯片研发等提供重要的理论指导和实验支撑。
研究方向三：激光与物质相互作用及半导体器件的物理特性研究
集光学和电子学于一体的研究方向，主要研究光的产生、传输、探测以及光与电磁场、材料的相互作用，材料的电学、光学特性等，主要研究内容包括：
① 激光与物质相互作用
研究激光与物质（固、液、气）等材料相互作用过程产生的的光学，电磁学特性，通过控制激光参数，光束参数等实验参数对激光与材料相互作用的进行调控，进而实现其光学，电磁学特性的调控，相关研究对于环境污染监测，防雷引雷，光电显示器件，农产品品质检测等领域具有重大意义。
② 半导体功率器件的电、热和磁等物理特性研究
研究第三代半导体（SiC和GaN）功率器件的电、热和磁等物理特性，揭示功率器件的性能退化和失效机理，设计安全可靠的栅极驱动芯片，研制光纤传感器及信号解调技术；在自研芯片的基础上，探索新能源发电、柔性电力传输和光电集成等应用领域。
三、实验室的优势和特色工作
重点实验室自建立以来，十分重视人才队伍的培养和引进。现共有教师 38人，其中教授 10人，副教授 12人，博士 14人，40 岁以下青年骨干教师达到 26人，其中固定人员 38人，流动人员 0人，近三年引进博士8人，博士比例进一步提高。实验室拥有享受政府特殊津贴专家 1 人，入选自治区“321人才工程”4人，自治区突出贡献专家1人，青年科技骨干4人，内蒙古自治区高等学校科技英才支持计划2人，内蒙古高等学校教学名师2人，教坛新秀2人，内蒙古优秀科技工作者2人，入选包头市“5512人才工程”领军人才5人，包头市“鹿城英才工程”领军人才1人。实验室拥有涵盖物理、材料、力学、微电子等多学科交叉，形成了由高层次人才领衔，各种高层次人才为骨干的充满创新活力和协作精神的研究队伍。
（1）立足白云鄂博稀土资源优势，全力建设包头市“两个稀土基地”。
为深入贯彻落实习近平总书记考察内蒙古重要指示重要讲话精神，努力完成好五大任务和全方位建设“模范自治区”两件大事，以“世界稀土之都”品牌影响力为依托，以延伸稀土产业链和提高稀土产业附加值为主线,依托稀土资源优势，做好由“矿”变“土”、由“土”变“材”、由“材”变“用”三篇文章，发展稀土金属、磁材、合金、电子元器件和下游应用产品的稀士新材料及应用项目，积极推动稀土深加工和产品应用的创新与发展。延产业链条、聚产业集群、闯发展新路、推动稀土新材料创新发展。
（2）紧密围绕地方经济社会发展需求。
实验室立足内蒙，面向西部，紧密结合地区经济社会发展需要，围绕包头地区的稀土资源优势与稀土磁性材料产业链，坚持科教结合协同育人的工作理念，将建设高水平科学研究和科研实践能力的实验平台与培养高素质专业型人才相结合，打造以“产、学、研”相结合为目标的开放创新实验基地，通过研究成果提升稀土材料利用水平，通过研究过程培养稀土磁性材料相关领域的专业型人才，推动地区经济的发展。
（3）紧跟相关领域学科发展前沿。
实验室专业发展瞄准自旋电子学、超快光学等学科发展前沿方向，与中国科学院物理研究所、中国科学院强场科学中心、清华大学、北京理工大学、长春理工大学等国内知名高校、科研院所的顶尖研究团队开展合作，积极参加基于极紫外激光器的磁性测试设备研发、先进阿秒光源磁学谱仪建设等国际前沿技术开发项目。
（4）坚持科研建设与人才培养相结合
实验室建设坚持科研建设与人才培养相互促进的发展理念。通过优化科研平台，引导研究生参加学科前沿的研究工作，提升研究生的科研能力与学术素养。在重点实验室建设工作的引领下，物理学院凝聚态物理、光学及理论物理三个二级学科研究生招生工作常年稳定，研究生招生和培养质量稳步提升，为学校规划的博士研究生学位点的申报和建设工作奠定了坚实的基础。基于良好的支持政策与措施，团队成员积极开展各方向的研究工作，其中领军人才、骨干人才及青年创新人才在实验室的发展中起到了中流砥柱的作用，保证了实验室各项科学研究的顺利开展和高水平成果产出，并在人才培养方面起到了积极的引导作用。近三年派出国内外相关学术机构访问 2 人，培养学术带头人 2 名，青年骨干人才 5 名。共有 5 名研究生获博士学位，30多名研究生获得硕士学位。
四、承担科研任务总体情况
重点实验室近三年内，共承担各类科研项目 25项，总经费 430.8万元。其中包括：国家级项目 9项目，获批经费 352万元；省部级科研项目9项，获批经费 45万元；地市级科研项目 5项，横向项目 2项。承担重大项目所取得的重要成果以及所发挥的作用与贡献。实验室在三个研究方向均取得重要性原创成果，成功制备有序介孔CoLa0.12Fe1.88O4铁氧体吸波材料；开发了磁性理论和计算理论；开发人造活性物质涌现集群行为机制；开发纳秒激光等离子体红外辐射源；开发白云鄂博共伴生矿非常规选矿技术；为内蒙古自治区提供一系列原创理论与技术成果，支持本地区经济与环境发展，助力包头市“两个稀土基地”建设。
