超流 He-4 中的轴子与暗费米子电磁形状因子
高能物理 - 唯象学
2023-12-07 v1 高能物理 - 实验
摘要
凝聚态物质材料在通过探测暗物质（DM）与材料散射所诱发的声子或磁振子信号来寻找轻质量暗物质方面展现出了巨大潜力。在本文中，我们研究了利用超流氦-4探测费米子暗物质和类轴子粒子电磁形状因子的可能性。亚 GeV 费米子暗物质与超流体散射所诱发的声子，可利用暗物质与体相 He 之间相互作用的有效场理论来描述。我们计算了在外电场存在的情况下，由轻暗物质电磁形状因子产生的信号。基于 1 kgyear 的曝光量，我们推导出了暗物质电荷半径、反极矩和磁矩的预期约束。我们还计算了 ALPs 与超流体散射所诱发的声子信号，这可以在预期的实验中对 ALP-光子-暗光子耦合给出具有竞争力的且首个直接探测界限。
引用
@article{arxiv.2312.03530,
title = {Axion and Dark Fermion Electromagnetic Form Factors in Superfluid He-4},
author = {Wei Chao and Sichun Sun and Xin Wang and Chen-Hui Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.03530},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 5 figures