Related papers: Impact of shell model interactions on nuclear resp…

First Dark Matter Search with Nuclear Recoils from the XENONnT Experiment

We report on the first search for nuclear recoils from dark matter in the form of weakly interacting massive particles (WIMPs) with the XENONnT experiment which is based on a two-phase time projection chamber with a sensitive liquid xenon…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2023-08-08 XENON Collaboration , E. Aprile , K. Abe , F. Agostini , S. Ahmed Maouloud , L. Althueser , B. Andrieu , E. Angelino , J. R. Angevaare , V. C. Antochi , D. Antón Martin , F. Arneodo , L. Baudis , A. L. Baxter , M. Bazyk , L. Bellagamba , R. Biondi , A. Bismark , E. J. Brookes , A. Brown , S. Bruenner , G. Bruno , R. Budnik , T. K. Bui , C. Cai , J. M. R. Cardoso , D. Cichon , A. P. Cimental Chavez , A. P. Colijn , J. Conrad , J. J. Cuenca-García , J. P. Cussonneau , V. D'Andrea , M. P. Decowski , P. Di Gangi , S. Di Pede , S. Diglio , K. Eitel , A. Elykov , S. Farrell , A. D. Ferella , C. Ferrari , H. Fischer , M. Flierman , W. Fulgione , C. Fuselli , P. Gaemers , R. Gaior , A. Gallo Rosso , M. Galloway , F. Gao , R. Glade-Beucke , L. Grandi , J. Grigat , H. Guan , M. Guida , R. Hammann , A. Higuera , C. Hils , L. Hoetzsch , N. F. Hood , J. Howlett , M. Iacovacci , Y. Itow , J. Jakob , F. Joerg , A. Joy , N. Kato , M. Kara , P. Kavrigin , S. Kazama , M. Kobayashi , G. Koltman , A. Kopec , F. Kuger , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , I. Li , S. Li , S. Liang , S. Lindemann , M. Lindner , K. Liu , J. Loizeau , F. Lombardi , J. Long , J. A. M. Lopes , Y. Ma , C. Macolino , J. Mahlstedt , A. Mancuso , L. Manenti , F. Marignetti , T. Marrodán Undagoitia , K. Martens , J. Masbou , D. Masson , E. Masson , S. Mastroianni , M. Messina , K. Miuchi , K. Mizukoshi , A. Molinario , S. Moriyama , K. Morå , Y. Mosbacher , M. Murra , J. Müller , K. Ni , U. Oberlack , B. Paetsch , J. Palacio , R. Peres , C. Peters , J. Pienaar , M. Pierre , V. Pizzella , G. Plante , J. Qi , J. Qin , D. Ramírez García , 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 , E. Shockley , M. Silva , H. Simgen , A. Takeda , P. -L. Tan , A. Terliuk , D. Thers , F. Toschi , G. Trinchero , C. Tunnell , F. Tönnies , K. Valerius , G. Volta , C. Weinheimer , M. Weiss , D. Wenz , C. Wittweg , T. Wolf , V. H. S. Wu , Y. Xing , D. Xu , Z. Xu , M. Yamashita , L. Yang , J. Ye , L. Yuan , G. Zavattini , M. Zhong , T. Zhu

Model-independent WIMP Scattering Responses and Event Rates: A Mathematica Package for Experimental Analysis

The community's reliance on simplified descriptions of WIMP-nucleus interactions reflects the absence of analysis tools that integrate general theories of dark matter with standard treatments of nuclear response functions. To bridge this…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2014-07-02 Nikhil Anand , A. Liam Fitzpatrick , W. C. Haxton

Constraints on inelastic dark matter from the CDEX-1B experiment

We present limits on spin-independent inelastic weakly interacting massive particles (WIMP)-nucleus scattering using the 737.1 kg$\cdot$day dataset from the CDEX-1B experiment. Expected nuclear recoil spectra for various inelastic WIMP…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2026-01-01 Y. F. Liang , L. T. Yang , Q. Yue , K. J. Kang , Y. J. Li , H. P. An , Greeshma C. , J. P. Chang , H. Chen , Y. H. Chen , J. P. Cheng , J. Y. Cui , W. H. Dai , Z. Deng , Y. X. Dong , C. H. Fang , H. Gong , Q. J. Guo , T. Guo , X. Y. Guo , L. He , J. R. He , H. X. Huang , T. C. Huang , S. Karmakar , Y. S. Lan , H. B. Li , H. Y. Li , J. M. Li , J. Li , M. C. Li , Q. Y. Li , R. M. J. Li , X. Q. Li , Y. L. Li , B. Liao , F. K. Lin , S. T. Lin , J. X. Liu , R. Z. Liu , S. K. Liu , Y. D. Liu , Y. Liu , Y. Y. Liu , H. Ma , Y. C. Mao , A. Mureed , H. Pan , N. C. Qi , J. Ren , X. C. Ruan , M. B. Shen , H. Y. Shi , M. K. Singh , T. X. Sun , W. L. Sun , C. J. Tang , Y. Tian , H. F. Wan , G. F. Wang , J. Z. Wang , L. Wang , Q. Wang , Q. Wang , Y. F. Wang , Y. X. Wang , H. T. Wong , Y. C. Wu , H. Y. Xing , K. Z. Xiong , R. Xu , Y. Xu , T. Xue , Y. L. Yan , N. Yi , C. X. Yu , H. J. Yu , X. Yu , M. Zeng , Z. Zeng , F. S. Zhang , P. Zhang , P. Zhang , Z. Y. Zhang , M. G. Zhao , J. F. Zhou , Z. Y. Zhou , J. J. Zhu

New Limits on Interactions between Weakly Interacting Massive Particles and Nucleons Obtained with CsI(Tl) Crystal Detectors

New limits are presented on the cross section for Weakly Interacting Massive Particle (WIMP) nucleon scattering in the KIMS CsI(T) detector array at the Yangyang Underground Laboratory. The exposure used for these results is 24524.3…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2012-05-10 S. C. Kim , H. Bhang , J. H. Choi , W. G. Kang , B. H. Kim , H. J. Kim , K. W. Kim , S. K. Kim , Y. D. Kim , J. Lee , J. H. Lee , J. K. Lee , M. J. Lee , S. J. Lee , J. Li , J. Li , X. R. Li , Y. J. Li , S. S. Myung , S. L. Olsen , S. Ryu , I. S. Seong , J. H. So , Q. Yue

Determining the WIMP mass from a single direct detection experiment

The energy spectrum of nuclear recoils in Weakly Interacting Massive Particle (WIMP) direct detection experiments depends on the underlying WIMP mass (strongly for light WIMPs, weakly for heavy WIMPs). We discuss how the accuracy with which…

Astrophysics · Physics 2010-02-17 Anne M Green

Event rates for the scattering of weakly interacting massive particles from $^{23}$Na and $^{40}$Ar

Detection rates for the elastic and inelastic scattering of weakly interacting massive particles (WIMP) off $^{23}$Na are calculated within the framework of Deformed Shell Model (DSM) based on Hartree-Fock states. First the spectroscopic…

Nuclear Theory · Physics 2020-10-07 R. Sahu , V. K. B. Kota

Determining the WIMP mass from a single direct detection experiment, a more detailed study

The energy spectrum of nuclear recoils in Weakly Interacting Massive Particle (WIMP) direct detection experiments depends on the underlying WIMP mass. We study how the accuracy with which the WIMP mass could be determined by a single direct…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2008-11-26 Anne M. Green

Dark Matter in the Cosmos- Exploiting the Signatures of its Interaction with Nuclei

We review various issues related to the direct detection of constituents of dark matter, which are assumed to be Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs). We specifically consider heavy WIMPs such as: 1) The lightest supersymmetric…

Nuclear Theory · Physics 2017-08-23 J. D. Vergados

Nuclear Spin in Direct Dark Matter Search

The Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) are among the main candidates for the relic dark matter (DM). The idea of the direct DM detection relies on elastic in-dependent (SD) and spin-independent (SI) interaction of WIMPs with…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2007-05-23 V. A. Bednyakov , F. Simkovic , I. V. Titkova

Inelastic dark matter nucleus scattering

Direct detection experiments aim at the detection of dark matter in the form of weakly interacting massive particles (WIMPs) by searching for signals from elastic dark matter nucleus scattering. Additionally, inelastic scattering in which…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2020-01-08 G. Arcadi , C. Döring , C. Hasterok , S. Vogl

Dark matter scattering off ${}^2$H and ${}^4$He nuclei within chiral effective field theory

We study dark matter, assumed to be composed by weak interacting massive particles (WIMPs), scattering off ${}^2$H and ${}^4$He nuclei. In order to parameterize the WIMP-nucleon interaction the chiral effective field theory approach is…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2024-09-26 E. Filandri , M. Viviani

dmscatter: A Fast Program for WIMP-Nucleus Scattering

Recent work, using an effective field theory framework, has shown the number of possible couplings between nucleons and the dark-matter-candidate Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) is larger than previously thought. Inspired by an…

Nuclear Theory · Physics 2022-12-14 Oliver Gorton , Calvin Johnson , Changfeng Jiao , Jonathan Nikoleyczik

Nuclear scattering of dark matter coupled to a new light scalar

We consider the nuclear scattering cross section for the eXciting Dark Matter (XDM) model. In XDM, the Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) couple to the Standard Model only via an intermediate light scalar which mixes with the…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2010-04-21 Douglas P. Finkbeiner , Tracy R. Slatyer , Neal Weiner

Improved Limits on Scattering of Weakly Interacting Massive Particles from Reanalysis of 2013 LUX data

We present constraints on weakly interacting massive particles (WIMP)-nucleus scattering from the 2013 data of the Large Underground Xenon dark matter experiment, including $1.4\times10^{4}\;\mathrm{kg\; day}$ of search exposure. This new…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2016-05-17 LUX Collaboration , D. S. Akerib , H. M. Araújo , X. Bai , A. J. Bailey , J. Balajthy , P. Beltrame , E. P. Bernard , A. Bernstein , T. P. Biesiadzinski , E. M. Boulton , A. Bradley , R. Bramante , S. B. Cahn , M. C. Carmona-Benitez , C. Chan , J. J. Chapman , A. A. Chiller , C. Chiller , A. Currie , J. E. Cutter , T. J. R. Davison , L. de Viveiros , A. Dobi , J. E. Y. Dobson , E. Druszkiewicz , B. N. Edwards , C. H. Faham , S. Fiorucci , R. J. Gaitskell , V. M. Gehman , C. Ghag , K. R. Gibson , M. G. D. Gilchriese , C. R. Hall , M. Hanhardt , S. J. Haselschwardt , S. A. Hertel , D. P. Hogan , M. Horn , D. Q. Huang , C. M. Ignarra , M. Ihm , R. G. Jacobsen , W. Ji , K. Kazkaz , D. Khaitan , R. Knoche , N. A. Larsen , C. Lee , B. G. Lenardo , K. T. Lesko , A. Lindote , M. I. Lopes , D. C. Malling , A. Manalaysay , R. L. Mannino , M. F. Marzioni , D. N. McKinsey , D. M. Mei , J. Mock , M. Moongweluwan , J. A. Morad , A. St. J. Murphy , C. Nehrkorn , H. N. Nelson , F. Neves , K. O`Sullivan , K. C. Oliver-Mallory , R. A. Ott , K. J. Palladino , M. Pangilinan , E. K. Pease , P. Phelps , L. Reichhart , C. Rhyne , S. Shaw , T. A. Shutt , C. Silva , V. N. Solovov , P. Sorensen , S. Stephenson , T. J. Sumner , M. Szydagis , D. J. Taylor , W. Taylor , B. P. Tennyson , P. A. Terman , D. R. Tiedt , W. H. To , M. Tripathi , L. Tvrznikova , S. Uvarov , J. R. Verbus , R. C. Webb , J. T. White , T. J. Whitis , M. S. Witherell , F. L. H. Wolfs , K. Yazdani , S. K. Young , C. Zhang

Directionality of nuclear recoils in a liquid argon time projection chamber

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

Impact of COHERENT measurements, cross section uncertainties and new interactions on the neutrino floor

We reconsider the discovery limit of multi-ton direct detection dark matter experiments in the light of recent measurements of the coherent elastic neutrino-nucleus scattering process. Assuming the cross section to be a parameter entirely…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2022-01-28 D. Aristizabal Sierra , V. De Romeri , L. J. Flores , D. K. Papoulias

Dark matter search by exclusive studies of X-rays following WIMPs nuclear interactions

It is shown that weakly interacting massive particles (WIMPs), which are possible cold dark matter candidates, can be studied by exclusive measurements of X-rays following WIMPs nuclear interactions. Inner-shell atomic electrons are ionized…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2009-11-11 H. Ejiri , Ch. C. Moustakidis , J. D. Vergados

Ab initio structure factors for spin-dependent dark matter direct detection

We present converged ab initio calculations of structure factors for elastic spin-dependent WIMP scattering off all nuclei used in dark matter direct-detection searches: $^{19}$F, $^{23}$Na, $^{27}$Al, $^{29}$Si, $^{73}$Ge, $^{127}$I, and…

Nuclear Theory · Physics 2022-02-21 B. S. Hu , J. Padua-Argüelles , S. Leutheusser , T. Miyagi , S. R. Stroberg , J. D. Holt

WIMP Dark Matter Search using a 3.1 Tonne-Year Exposure of the XENONnT Experiment

We report on a search for weakly interacting massive particle (WIMP) dark matter (DM) via elastic DM-xenon-nucleus interactions in the XENONnT experiment. We combine datasets from the first and second science campaigns resulting in a total…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2025-12-18 E. Aprile , J. Aalbers , K. Abe , S. Ahmed Maouloud , L. Althueser , B. Andrieu , E. Angelino , D. Antón Martin , S. R. Armbruster , F. Arneodo , L. Baudis , M. Bazyk , L. Bellagamba , R. Biondi , A. Bismark , K. Boese , A. Brown , G. Bruno , R. Budnik , C. Cai , C. Capelli , 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 , A. Deisting , C. Di Donato , P. Di Gangi , S. Diglio , K. Eitel , S. el Morabit , A. Elykov , A. D. Ferella , C. Ferrari , H. Fischer , T. Flehmke , M. Flierman , D. Fuchs , W. Fulgione , C. Fuselli , P. Gaemers , R. Gaior , F. Gao , S. Ghosh , R. Giacomobono , F. Girard , R. Glade-Beucke , L. Grandi , J. Grigat , H. Guan , M. Guida , P. Gyorgy , 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 , P. Kharbanda , M. Kobayashi , D. Koke , K. Kooshkjalali , A. Kopec , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , I. Li , S. Li , S. Liang , Z. Liang , Y. -T. Lin , S. Lindemann , M. Lindner , K. Liu , M. Liu , J. Loizeau , F. Lombardi , J. Long , J. A. M. Lopes , G. M. Lucchetti , T. Luce , Y. Ma , C. Macolino , J. Mahlstedt , A. Mancuso , L. Manenti , F. Marignetti , T. Marrodán Undagoitia , K. Martens , J. Masbou , S. Mastroianni , A. Melchiorre , J. Merz , 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 , A. Ravindran , A. Razeto , R. Singh , L. Sanchez , J. M. F. dos Santos , I. Sarnoff , G. Sartorelli , J. Schreiner , 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. Stevens , C. Szyszka , A. Takeda , Y. Takeuchi , P. -L. Tan , D. Thers , 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 , J. Yang , L. Yang , J. Ye , L. Yuan , G. Zavattini , Y. Zhao , M. Zhong

Present and projected sensitivities of Dark Matter direct detection experiments to effective WIMP-nucleus couplings

Assuming for Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) a Maxwellian velocity distribution in the Galaxy we explore in a systematic way the relative sensitivity of an extensive set of existing and projected Dark Matter (DM) direct…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2019-03-01 Sunghyun Kang , Stefano Scopel , Gaurav Tomar , Jong-Hyun Yoon