第63章 厚积薄发，文成物理（2/2）

他选择了一篇发表在《物理评论b》上、报道了crgete?薄膜中复杂磁滞回线与异常霍尔效应行为的论文作为“假想敌”和验证平台。他利用文中提供的原始数据（或通过数字化工具获取），运用自己提出的框架进行分析。

这个过程并非一帆风顺。二维磁性材料的物理图像与拓扑绝缘体不同，需要他快速学习相关的磁学知识。在运用数学工具时，也需要根据数据的具体特点进行调整和优化。有时，提取出的信号看似清晰，却难以找到合理的物理模型对应；有时，构建的模型计算量巨大，需要他进一步优化算法。

这期间，他得到了王思远师兄的一些非正式帮助（就某些磁学概念进行探讨），但论文的核心思想、所有分析、计算和撰写工作，均由他独立完成。他常常在书房里工作到深夜，屏幕上同时开着文献、数据处理软件、编程界面和论文草稿，各种图表、公式和文字交织在一起。

第三步，论文撰写与凝练。

当两个案例（拓扑绝缘体振荡和二维磁性材料复杂磁输运）的分析都取得了令人信服的结果后，张诚开始了正式的论文撰写。

他为自己选择的投稿目标是 《new journal of physics》 。这是一份由英国物理学会（iop）和美国物理学会（aps）联合出版的高质量、开放获取的综合性物理期刊，属于sci一区，在物理界有很好的声誉和影响力，尤其欢迎具有创新性和普适性的研究工作，且审稿速度相对较快，正符合他“一流但非顶尖”以及快速发表的需求。

论文的标题，他最终定为：

《a unified framework for disentangling plex transport signatures in quantum materials via multiscale mathematical analysis and targeted physical modeling》

（《通过多尺度数学分析与针对性物理建模解译量子材料中复杂输运信号的统一框架》）

在摘要中，他开篇便带着一丝哲理性地指出：

“understanding the emergent phenomena in plex quantum materials often hinges on our ability to decipher the intricatenguage hidden within experimental data. however, this task is frequently hampered by the coexistence of multiple physical mechanisms, extrinsic noise, and the limitations of oversimplified theoretical models. here, we propose a unified, iterative framework that synergistically bines advanced mathematical tools for signal separation with physically motivated modeling to tackle this challenge…”

（理解复杂量子材料中的涌现现象，往往取决于我们破译隐藏在实验数据中错综复杂“语言”的能力。然而，多种物理机制的共存、外在噪声的影响以及过度简化理论模型的局限性，常常阻碍了这一任务。在此，我们提出一个统一的、迭代的框架，协同结合用于信号分离的先进数学工具与基于物理动机的建模，以应对这一挑战…）

在引言部分，他进一步阐述了其方法的哲学基础：承认实验数据的复杂性与多层次性，不追求一步到位的“终极”模型，而是采用一种“分而治之”（divide and conquer）的策略，通过数学手段将复杂问题分解为更易于处理的子问题，逐步逼近物理本质。 他强调，这种方法尤其适用于那些初生现象、边界效应或弱信号的探索性研究。

正文部分，他首先详细介绍了他的“统一框架”的各个环节，包括各种数学工具的原理、适用场景、优缺点以及他做的具体改进。然后，他用整整两个章节的篇幅，分别以“案例一：拓扑绝缘体薄膜中的奇异霍尔振荡” 和“案例二：二维磁性crgete?中的复杂磁输运与异常霍尔效应” 为例，完整展示了如何应用该框架。

在案例一中，他清晰地展示了如何从小波分析发现异常振荡，到用改进的svd方法提取振荡分量，再到构建包含无序和有限尺寸的紧束缚模型成功复现并解释该现象的全过程。

在案例二中，他则演示了如何从复杂的磁滞回线数据中，分离出代表不同磁构型转变、磁畴钉扎\/脱钉以及本征异常霍尔效应的不同贡献，并通过对分离信号的定量分析，对材料中可能存在的非共线磁结构或拓扑霍尔效应提出了新的、更有依据的见解。

结论部分，他总结了该框架的有效性和普适性，指出了其在帮助实验物理学家从复杂数据中挖掘新物理、验证新理论方面的潜力，同时也讨论了其当前的局限性（如对先验知识的一定依赖、计算成本等）和未来的改进方向。

整篇论文逻辑严密，图文并茂，数据翔实，既有数学的严谨，又有物理的深度，充分体现了他这几个月跨界学习的成果和独特的科研视角。

第四步，投稿与等待。

仔细检查了格式、参考文献和语言表达（他请王思远师兄帮忙简单看了一下英文写作，确保没有硬伤）后，张诚通过《new journal of physics》的在线系统提交了稿件。

随后的日子是短暂的等待。由于论文创新性明显，且案例扎实，审稿过程出乎意料地顺利。不到一个月，他就收到了修改意见。两位审稿人都对论文的思路和方法给予了高度评价，认为“提供了一种新颖而强大的数据分析范式”，“对实验凝聚态物理研究者具有重要的参考价值”，同时也就一些细节描述和图表呈现提出了宝贵的修改建议。

张诚认真按照审稿意见进行了修改和回应。二审后不久，他便收到了编辑发来的录用通知！

当看到邮件中“we are pleased to inform you…”的字样时，即便是以张诚的沉静心性，嘴角也不由得泛起一丝欣慰的笑容。这不仅意味着系统任务的完成，更标志着他真正在物理学的领域，凭借自己的努力与交叉学科的优势，独立地刻下了一道属于自己的痕迹。

【叮！任务‘学术初鸣’完成！】

【奖励发放：积分 10，000点！物理经验值 10，000点！】

感受着体内物理经验的增长和对物理世界认知的进一步深化，张诚合上电脑，走到窗边。初夏的晚风带着温热的气息拂面而来。

一篇数学年刊，一篇物理论文。

从纯粹的数学殿堂，到理论与实验结合的物理前沿，他用自己的行动诠释了何为“知行合一”。这条路，他走得扎实而坚定。未来，还有化学，还有更多未知的交叉领域，等待着他去探索。手中的笔，才刚刚蘸满墨汁，更宏伟的画卷，正等待着他去挥毫泼墨。