English
Related papers

Related papers: Can Tonne-Scale Direct Detection Experiments Disco…

200 papers

Neutrino telescopes are looking to detect neutrinos produced by the annihilation of weakly interacting massive particle (WIMP) dark matter in the sun. The event rate depends on the dark matter density in the sun, which in turn is dictated…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2010-03-31 Prateek Agrawal , Zackaria Chacko , Can Kilic , Rashmish K. Mishra

Four categories of events have been identified in the EDELWEISS-I dark matter experiment using germanium cryogenic detectors measuring simultaneously charge and heat signals. These categories of events are interpreted as electron and…

The XENON100 experiment is the second phase of the XENON program for the direct detection of the dark matter in the universe. The XENON100 detector is a two-phase Time Projection Chamber filled with 161 kg of ultra pure liquid xenon. The…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2019-08-13 S. E. A. Orrigo

The search for weakly interacting massive particles (WIMPs) by direct detection faces an encroaching background due to coherent neutrino-nucleus scattering. As the sensitivity of these experiments improves, the question of how to best…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2015-09-21 Ciaran A. J. O'Hare , Anne M. Green , Julien Billard , Enectali Figueroa-Feliciano , Louis E. Strigari

In this work we numerically re-examine the loop-induced WIMP-nucleon scattering cross section for the simplified dark matter models and the constraint set by the latest direct detection experiment. We consider a fermion, scalar or vector…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2018-06-26 Tong Li

Dark matter direct detection experiments are going to touch the neutrino floor with a good chance to measure coherent elastic neutrino-nucleus scattering (CE$\nu$NS) and a probe of neutrino-related new physics ($\nu$NP). In this study, we…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2024-11-26 Jian Tang , Bing-Long Zhang

Large composite dark matter states source a scalar binding field that, when coupled to Standard Model nucleons, provides a potential under which nuclei recoil and accelerate to energies capable of ionization, radiation, and thermonuclear…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2022-02-08 Javier F. Acevedo , Joseph Bramante , Alan Goodman

The direct search for dark matter in the form of weakly interacting massive particles (WIMP) is performed by detecting nuclear recoils (NR) produced in a target material from the WIMP elastic scattering. A promising experimental strategy…

Instrumentation and Detectors · Physics 2024-01-12 20k Collaboration , P. Agnes , I. Ahmad , S. Albergo , I. F. M. Albuquerque , T. Alexander , A. K. Alton , P. Amaudruz , M. Atzori Corona , M. Ave , I. Ch. Avetisov , O. Azzolini , H. O. Back , Z. Balmforth , A. Barrado-Olmedo , P. Barrillon , A. Basco , G. Batignani , V. Bocci , W. M. Bonivento , B. Bottino , M. G. Boulay , J. Busto , M. Cadeddu , A. Caminata , N. Canci , G. Cappello , A. Capra , S. Caprioli , M. Caravati , N. Cargioli , M. Carlini , P. Castello , V. Cataudella , P. Cavalcante , S. Cavuoti , S. Cebrian , J. M. Cela Ruiz , S. Chashin , A. Chepurnov , E. Chyhyrynets , L. Cifarelli , D. Cintas , M. Citterio , B. Cleveland , V. Cocco , E. Conde Vilda , L. Consiglio , S. Copello , G. Covone , M. Czubak , M. D'Aniello , S. D'Auria , M. D. Da Rocha Rolo , S. Davini , A. de Candia , S. De Cecco , D. De Gruttola , G. De Filippis , D. Dell'Aquila , S. De Pasquale , G. De Rosa , G. Dellacasa , A. V. Derbin , A. Devoto , F. Di Capua , L. Di Noto , C. Dionisi , P. Di Stefano , G. Dolganov , F. Dordei , A. Elersich , E. Ellingwood , T. Erjavec , M. Fernandez Diaz , G. Fiorillo , P. Franchini , D. Franco , N. Funicello , F. Gabriele , D. Gahan , C. Galbiati , G. Gallina , G. Gallus , M. Garbini , P. Garcia Abia , A. Gendotti , C. Ghiano , C. Giganti , G. K. Giovanetti , V. Goicoechea Casanueva , A. Gola , G. Grauso , G. Grilli di Cortona , A. Grobov , M. Gromov , M. Guan , M. Guerzoni , M. Gulino , C. Guo , B. R. Hackett , A. L. Hallin , A. Hamer , M. Haranczyk , T. Hessel , S. Hill , S. Horikawa , F. Hubaut , J. Hucker , T. Hugues , An. Ianni , V. Ippolito , C. Jillings , S. Jois , P. Kachru , N. Kemmerich , A. A. Kemp , C. L. Kendziora , M. Kimura , I. Kochanek , K. Kondo , G. Korga , S. Koulosousas , A. Kubankin , M. Kuss , M. Kuzniak , M. La Commara , M. Lai , E. Le Guirriec , E. Leason , A. Leoni , X. Li , L. Lidey , M. Lissia , L. Luzzi , O. Lychagina , O. Macfadyen , I. N. Machulin , S. Manecki , I. Manthos , L. Mapelli , A. Margotti , S. M. Marik , C. Mariani , J. Maricic , A. Marini , M. Martínez , C. J. Martoff , G. Matteucci , K. Mavrokoridis , A. B. McDonald , A. Messina , R. Milincic , A. Mitra , A. Moharana , J. Monroe , E. Moretti , M. Morrocchi , T. Mróz , V. N. Muratova , C. Muscas , P. Musico , R. Nania , M. Nessi , G. Nieradka , K. Nikolopoulos , J. Nowak , K. Olchansky , A. Oleinik , V. Oleynikov , P. Organtini , A. Ortiz de Solórzano , L. Pagani , M. Pallavicini , L. Pandola , E. Pantic , E. Paoloni , G. Paternoster , P. A. Pegoraro , K. Pelczar , V. Pesudo , S. Piacentini , N. Pino , A. Pocar , D. M. Poehlmann , S. Pordes , P. Pralavorio , D. Price , F. Ragusa , Y. Ramachers , M. Razeti , A. L. Renshaw , M. Rescigno , F. Retiere , L. P. Rignanese , C. Ripoli , A. Rivetti , A. Roberts , C. Roberts , J. Rode , G. Rogers , L. Romero , M. Rossi , A. Rubbia , M. A. Sabia , P. Salomone , E. Sandford , S. Sanfilippo , D. Santone , R. Santorelli , C. Savarese , E. Scapparone , G. Schillaci , F. G. Schuckman , G. Scioli , M. Simeone , P. Skensved , M. D. Skorokhvatov , O. Smirnov , T. Smirnova , B. Smith , A. Sosa , F. Spadoni , M. Spangenberg , R. Stefanizzi , A. Steri , V. Stornelli , S. Stracka , M. Stringer , S. Sulis , A. Sung , Y. Suvorov , A. M. Szelc , R. Tartaglia , A. Taylor , J. Taylor , S. Tedesco , G. Testera , K. Thieme , T. N. Thorpe , A. Tonazzo , A. Tricomi , E. V. Unzhakov , T. Vallivilayil John , M. Van Uffelen , T. Viant , S. Viel , R. B. Vogelaar , J. Vossebeld , M. Wada , M. B. Walczak , H. Wang , Y. Wang , S. Westerdale , L. Williams , I. Wingerter-Seez , R. Wojaczynski , Ma. M. Wojcik , T. Wright , Y. Xie , C. Yang , A. Zabihi , P. Zakhary , A. Zani , A. Zichichi , G. Zuzel , M. P. Zykova

The XENONnT experiment searches for weakly-interacting massive particle (WIMP) dark matter scattering off a xenon nucleus. In particular, XENONnT uses a dual-phase time projection chamber with a 5.9-tonne liquid xenon target, detecting both…

Data Analysis, Statistics and Probability · Physics 2025-06-04 XENON Collaboration , E. Aprile , J. Aalbers , K. Abe , S. Ahmed Maouloud , L. Althueser , B. Andrieu , E. Angelino , D. Antón Martin , F. Arneodo , L. Baudis , M. Bazyk , L. Bellagamba , R. Biondi , A. Bismark , K. Boese , A. Brown , G. Bruno , R. Budnik , J. M. R. Cardoso , A. P. Cimental Chávez , A. P. Colijn , J. Conrad , J. J. Cuenca-García , V. D'Andrea , L. C. Daniel Garcia , M. P. Decowski , C. Di Donato , P. Di Gangi , S. Diglio , K. Eitel , A. Elykov , A. D. Ferella , C. Ferrari , H. Fischer , T. Flehmke , M. Flierman , W. Fulgione , C. Fuselli , P. Gaemers , R. Gaior , M. Galloway , F. Gao , S. Ghosh , R. Giacomobono , R. Glade-Beucke , L. Grandi , J. Grigat , H. Guan , M. Guida , P. Gyoergy , R. Hammann , A. Higuera , C. Hils , L. Hoetzsch , N. F. Hood , M. Iacovacci , Y. Itow , J. Jakob , F. Joerg , Y. Kaminaga , M. Kara , P. Kavrigin , S. Kazama , M. Kobayashi , A. Kopec , F. Kuger , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , I. Li , S. Li , S. Liang , Y. -T. Lin , S. Lindemann , M. Lindner , K. Liu , J. Loizeau , F. Lombardi , J. Long , J. A. M. Lopes , T. Luce , Y. Ma , C. Macolino , J. Mahlstedt , A. Mancuso , L. Manenti , F. Marignetti , T. Marrodán Undagoitia , K. Martens , J. Masbou , E. Masson , S. Mastroianni , A. Melchiorre , M. Messina , A. Michael , K. Miuchi , A. Molinario , S. Moriyama , K. Morå , Y. Mosbacher , M. Murra , J. Müller , K. Ni , U. Oberlack , B. Paetsch , Y. Pan , Q. Pellegrini , R. Peres , C. Peters , J. Pienaar , M. Pierre , G. Plante , T. R. Pollmann , L. Principe , J. Qi , J. Qin , D. Ramírez García , M. Rajado , R. Singh , L. Sanchez , J. M. F. dos Santos , I. Sarnoff , G. Sartorelli , J. Schreiner , D. Schulte , P. Schulte , H. Schulze Eißing , M. Schumann , L. Scotto Lavina , M. Selvi , F. Semeria , P. Shagin , S. Shi , J. Shi , M. Silva , H. Simgen , A. Takeda , P. -L. Tan , A. Terliuk , D. Thers , F. Toschi , G. Trinchero , C. D. Tunnell , F. Tönnies , K. Valerius , S. Vecchi , S. Vetter , F. I. Villazon Solar , G. Volta , C. Weinheimer , M. Weiss , D. Wenz , C. Wittweg , V. H. S. Wu , Y. Xing , D. Xu , Z. Xu , M. Yamashita , L. Yang , J. Ye , L. Yuan , G. Zavattini , M. Zhong

The Cryogenic Dark Matter Search (CDMS) and XENON experiments aim to directly detect dark matter in the form of weakly interacting massive particles (WIMPs) via their elastic scattering on the target nuclei. The experiments use different…

Astrophysics · Physics 2008-11-26 Kaixuan Ni , Laura Baudis

It was recently pointed out that direct detection signals from at least three different targets may be used to determine whether the Dark Matter (DM) particle is different from its antiparticle. In this work, we examine in detail the…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2017-10-16 Bradley J. Kavanagh , Farinaldo S. Queiroz , Werner Rodejohann , Carlos E. Yaguna

Solving the Dark Matter enigma represents one of the key objectives of contemporary physics. Recent astrophysical and cosmological measurements have unambiguously demonstrated that ordinary matter contributes to less than 5 % of the energy…

Astrophysics · Physics 2015-06-24 Gabriel Chardin

The ZEPLIN-III experiment in the Palmer Underground Laboratory at Boulby uses a 12kg two-phase xenon time projection chamber to search for the weakly interacting massive particles (WIMPs) that may account for the dark matter of our Galaxy.…

We present first significant limits on WIMP dark matter by the phonon-light technique, where combined phonon and light signals from a scintillating cryogenic detector are used. Data from early 2004 with two 300 g CRESST-II prototype…

We show that the excess in electron recoil events seen by the XENON1T experiment can be explained by relatively low-mass Luminous Dark Matter candidate. The dark matter scatters inelastically in the detector (or the surrounding rock), to…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2020-10-15 Nicole F. Bell , James B. Dent , Bhaskar Dutta , Sumit Ghosh , Jason Kumar , Jayden L. Newstead

Neutrons are a particularly dangerous background for direct WIMP dark matter searches; their nuclear recoils with the target nucleus are often indistinguishable from nuclear recoils produced by WIMP-nuclear collisions. In this study, we…

Instrumentation and Detectors · Physics 2016-04-06 Shawn Westerdale , Emily Shields , Frank Calaprice

We report results of a search for nuclear recoils induced by weakly interacting massive particle (WIMP) dark matter using the LUX-ZEPLIN (LZ) two-phase xenon time projection chamber. This analysis uses a total exposure of $4.2\pm0.1$…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2025-07-10 J. Aalbers , D. S. Akerib , A. K. Al Musalhi , F. Alder , C. S. Amarasinghe , A. Ames , T. J. Anderson , N. Angelides , H. M. Araújo , J. E. Armstrong , M. Arthurs , A. Baker , S. Balashov , J. Bang , J. W. Bargemann , E. E. Barillier , D. Bauer , K. Beattie , T. Benson , A. Bhatti , A. Biekert , T. P. Biesiadzinski , H. J. Birch , E. Bishop , G. M. Blockinger , B. Boxer , C. A. J. Brew , P. Brás , S. Burdin , M. Buuck , M. C. Carmona-Benitez , M. Carter , A. Chawla , H. Chen , J. J. Cherwinka , Y. T. Chin , N. I. Chott , M. V. Converse , R. Coronel , A. Cottle , G. Cox , D. Curran , C. E. Dahl , I. Darlington , S. Dave , A. David , J. Delgaudio , S. Dey , L. de Viveiros , L. Di Felice , C. Ding , J. E. Y. Dobson , E. Druszkiewicz , S. Dubey , S. R. Eriksen , A. Fan , S. Fayer , N. M. Fearon , N. Fieldhouse , S. Fiorucci , H. Flaecher , E. D. Fraser , T. M. A. Fruth , R. J. Gaitskell , A. Geffre , J. Genovesi , C. Ghag , A. Ghosh , R. Gibbons , S. Gokhale , J. Green , M. G. D. van der Grinten , J. J. Haiston , C. R. Hall , T. J. Hall , S. Han , E. Hartigan-O'Connor , S. J. Haselschwardt , M. A. Hernandez , S. A. Hertel , G. Heuermann , G. J. Homenides , M. Horn , D. Q. Huang , D. Hunt , E. Jacquet , R. S. James , J. Johnson , A. C. Kaboth , A. C. Kamaha , Meghna K. K. , D. Khaitan , A. Khazov , I. Khurana , J. Kim , Y. D. Kim , J. Kingston , R. Kirk , D. Kodroff , L. Korley , E. V. Korolkova , H. Kraus , S. Kravitz , L. Kreczko , V. A. Kudryavtsev , C. Lawes , D. S. Leonard , K. T. Lesko , C. Levy , J. Lin , A. Lindote , W. H. Lippincott , M. I. Lopes , W. Lorenzon , C. Lu , S. Luitz , P. A. Majewski , A. Manalaysay , R. L. Mannino , C. Maupin , M. E. McCarthy , G. McDowell , D. N. McKinsey , J. McLaughlin , J. B. McLaughlin , R. McMonigle , E. Mizrachi , A. Monte , M. E. Monzani , J. D. Morales Mendoza , E. Morrison , B. J. Mount , M. Murdy , A. St. J. Murphy , A. Naylor , H. N. Nelson , F. Neves , A. Nguyen , C. L. O'Brien , I. Olcina , K. C. Oliver-Mallory , J. Orpwood , K. Y Oyulmaz , K. J. Palladino , J. Palmer , N. J. Pannifer , N. Parveen , S. J. Patton , B. Penning , G. Pereira , E. Perry , T. Pershing , A. Piepke , Y. Qie , J. Reichenbacher , C. A. Rhyne , A. Richards , Q. Riffard , G. R. C. Rischbieter , E. Ritchey , H. S. Riyat , R. Rosero , T. Rushton , D. Rynders , D. Santone , A. B. M. R. Sazzad , R. W. Schnee , G. Sehr , B. Shafer , S. Shaw , T. Shutt , J. J. Silk , C. Silva , G. Sinev , J. Siniscalco , R. Smith , V. N. Solovov , P. Sorensen , J. Soria , I. Stancu , A. Stevens , K. Stifter , B. Suerfu , T. J. Sumner , M. Szydagis , D. R. Tiedt , M. Timalsina , Z. Tong , D. R. Tovey , J. Tranter , M. Trask , M. Tripathi , A. Usón , A. Vacheret , A. C. Vaitkus , O. Valentino , V. Velan , A. Wang , J. J. Wang , Y. Wang , J. R. Watson , L. Weeldreyer , T. J. Whitis , K. Wild , M. Williams , W. J. Wisniewski , L. Wolf , F. L. H. Wolfs , S. Woodford , D. Woodward , C. J. Wright , Q. Xia , J. Xu , Y. Xu , M. Yeh , D. Yeum , W. Zha , E. A. Zweig

We propose a method to identify the direction of an incident Weakly Interacting Massive Particle (WIMP) via induced nuclear recoil. Our method is based on spectroscopic interrogation of quantum defects in macroscopic solid-state crystals .…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2017-08-23 Surjeet Rajendran , Nicholas Zobrist , Alexander O. Sushkov , Ronald Walsworth , Mikhail Lukin

Dark matter is poorly constrained by direct detection experiments at masses below 1 MeV. This is an important target for the next generation of experiments, and several methods have been proposed to probe this mass range. One class of such…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2020-07-31 Benjamin V. Lehmann , Stefano Profumo

The Dark matter Experiment using Argon Pulse-shape discrimination (DEAP) has been designed for a direct detection search for particle dark matter using a single-phase liquid argon target. The projected cross section sensitivity for…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2019-02-19 P. -A. Amaudruz , M. Baldwin , M. Batygov , B. Beltran , C. E. Bina , D. Bishop , J. Bonatt , G. Boorman , M. G. Boulay , B. Broerman , T. Bromwich , J. F. Bueno , P. M. Burghardt , A. Butcher , B. Cai , S. Chan , M. Chen , R. Chouinard , S. Churchwell , B. T. Cleveland , D. Cranshaw , K. Dering , J. DiGioseffo , S. Dittmeier , F. A. Duncan , M. Dunford , A. Erlandson , N. Fatemighomi , S. Florian , A. Flower , R. J. Ford , R. Gagnon , P. Giampa , V. V. Golovko , P. Gorel , R. Gornea , E. Grace , K. Graham , D. R. Grant , E. Gulyev , A. Hall , A. L. Hallin , M. Hamstra , P. J. Harvey , C. Hearns , C. J. Jillings , O. Kamaev , A. Kemp , M. Kuźniak , S. Langrock , F. La Zia , B. Lehnert , O. Li , J. J. Lidgard , P. Liimatainen , C. Lim , T. Lindner , Y. Linn , S. Liu , P. Majewski , R. Mathew , A. B. McDonald , T. McElroy , K. McFarlane , T. McGinn , J. B. McLaughlin , S. Mead , R. Mehdiyev , C. Mielnichuk , J. Monroe , A. Muir , P. Nadeau , C. Nantais , C. Ng , A. J. Noble , E. O'Dwyer , C. Ohlmann , K. Olchanski , K. S. Olsen , C. Ouellet , P. Pasuthip , S. J. M. Peeters , T. R. Pollmann , E. T. Rand , W. Rau , C. Rethmeier , F. Retière , N. Seeburn , B. Shaw , K. Singhrao , P. Skensved , B. Smith , N. J. T. Smith , T. Sonley , J. Soukup , R. Stainforth , C. Stone , V. Strickland , B. Sur , J. Tang , J. Taylor , L. Veloce , E. Vázquez-Jáuregui , J. Walding , M. Ward , S. Westerdale , R. White , E. Woolsey , J. Zielinski