近日，物理学系高能核物理课题组刘绘教授和操宣敏博士合作指导研究生温楠祥在物理学权威TOP期刊PHYSICAL REVIEW D上发表论文《Neutral pion masses within a hot and magnetized medium in a lattice-improved soft-wall AdS/QCD model》 (Phys. Rev.D 109, 086021)。操宣敏博士为本文通讯作者，温楠祥为第一作者。
虽然中性π介子（π0）并不带电，但是介子并非完美的点粒子，它具有一定的内部结构。而且，组成介子的u夸克和d夸克都带电，可能会受到背景磁场的影响。此外，在早期宇宙以及实验室中的非对心相对论重离子碰撞会产生极大的背景磁场。因此，系统的研究π0的有效质量对深入理解QCD物质性质以及重离子对撞实验皆有重要意义。
左：格点、NJL以及改进软墙模型下手征相变温度随约化磁场变化图；
右：不同强度磁场背景下的手征凝聚随温度变化曲线。
如上图所示，我们借助格点QCD数据优化改进全息QCD软墙模型并成功实现低温区域磁催化（MC）效应以及在相变临界温度区域的反磁催化（IMC）效应。研究结果表明介质中的π0的有效质量极大地且非平庸的依赖于背景磁场以及温度，而且π0的有效质量与手征相变有着密切的联系。值得注意的是，在极高温条件下，与磁场平行和垂直方向上的屏蔽质量的差异逐渐消失。这一现象表明温度和磁场对系统的影响存在竞争关系，磁场破坏了空间对称性，但高温有利于恢复这一对称性。
本次研究工作得到了国家自然科学基金，广州市基础与应用基础科学基金以及中央高校基础研究基金的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevD.109.086021
文图：温楠祥、操宣敏
校对：陈科球
初审：黄晶晶
终审：幸江涛