近期，第二代北京正負電子對撞機（BEPCII）上的北京譜儀III（BESIII）實驗首次測量了奇異粲介子Ds電子型半輕衰變到輕標量粒子f0(980)末態的強子化形狀因子，並且該衰變模式的絕對分支比測量達到世界最高精度。

相關研究由湖南大學物理與微電子科學學院張書磊助理教授及其研究生陶秋田主導完成，並以BESIII國際合作組的名義發表。

自1964年蓋爾曼提出誇克模型以來，實驗上觀測到的強子大致可分爲兩類：介子（由正反誇克組成）和重子（由三個誇克組成）。輕標量粒子f0(980)和f0(500)自發現至今已長達半個世紀之久。然而，人們發現它們不同于傳統介子和重子，其結構和性質直到今天依然成謎。研究它們對于理解量子色動力學（QCD）手征對稱性自發破缺的動力學機制和強子質量起源甚至誇克緊閉物理都具有重要意義。由于低能區QCD非微擾的特性，人們對這類粒子性質的認識依然匮乏。

依托于新中國建造的第一個大科學實驗裝置北京正負電子對撞機及其上的北京譜儀III探測器，研究團隊利用4.128–4.223 GeV能區采集的世界上最大的DsDs*阈值正負電子對撞數據樣本，首次測量了奇異粲介子Ds半輕衰變過程Ds+→f0(980)e+ve，f0(980)→π+π-中的強子化形狀因子，並以世界最高精度更新了該衰變的絕對分支比。

圖源：中國科學院高能物理研究所

研究團隊還首次尋找了半輕衰變過程Ds+→f0(500)e+ve，f0(500)→π+π-。由于沒有看到明顯信號，研究團隊給出了其分支比上限。這些測量結果傾向于支持f0(980)和f0(500)爲四誇克態的理論假設。同時，半輕衰變中形狀因子可以作爲探針來幫助人們深入理解輕標量粒子的性質以及粲介子衰變中的非微擾動力學。

相關研究成果發表于《物理評論快報》（Physics Review Letters），湖南大學物理與微電子科學學院張書磊助理教授爲論文通訊作者，學生陶秋田爲主要完成人。相關研究工作得到科技部重點研發計劃和湖南省自然科學基金委以及湖南大學“雙一流”學科建設項目的經費支持。

一直以來，湖南大學物理與微電子科學學院全體師生深耕科學研究，多次在學院相關領域前沿取得佳績。物理與微電子科學學院辦學曆史悠久，教育傳統深厚，前身爲湖南大學應用物理系，是湖南大學成立最早的院系之一。學院學科涵蓋理學、工學兩大門類，物理學和工程學分別進入全球ESI排名前1%和前1‰。

學院現開設應用物理學、電子科學與技術兩個本科專業，均爲國家級一流本科專業，設有應用物理系、電子科學與技術系、教學實驗中心3個教學單位，並承擔全校大學物理、大學物理實驗等基礎課和通識課教學。

爲深入落實立德樹人根本任務，自2015年起，物理與微電子科學學院就開始實施本科生科研能力計劃，參加計劃的學生可以在教授的指導下參與科研項目、學科競賽，也可以參加國際學術會議、研討會，以及豐富多彩的科研創新社會實踐活動，最終擇優推免研究生、參與評獎評優，以及收獲赴海外開展科研學習的機會。

此外，湖南大學與中國科學院物理研究所合作創辦了高層次創新人才培養實驗班“嚴濟慈物理學英才班”。旨在結合湖南大學的優秀教學資源與物理所的雄厚科研資源，培養具有紮實的物理基礎、熟練掌握物理研究方法、熱愛物理科學研究，畢業後繼續從事物理或相關領域研究工作的高層次精英人才。

值得一提的是，“嚴濟慈班”學生符合湖南大學推薦免試碩士研究生要求、並通過物理所面試者，可保送到物理所攻讀研究生。

在長期發展曆程中積澱經驗，湖南大學物理與微電子科學學院一直在爲實現新跨越而不懈奮鬥。接下來，學院將堅持以育人爲本，全面推進“雙一流”建設，深化教育教學改革，助力人才培養質量的穩步上升。