重访利用声子-极化激元探测轴子

在背景磁场存在下，轴子暗物质会诱导出电场，从而可在合适材料中激发声子-极化激元。我们重访了此类材料中轴子-光子转换功率输出的计算，考虑了有限体积效应与材料损耗。我们的计算展示了声子-极化激元如何在材料边界转换为传播光子，为探测信号提供途径。利用 GaAs、Al$_2$O$_3$ 和 SiO$_2$ 的介电函数，对我们损耗模型的拟合给出的信号幅度低于先前计算。我们展示了如何直接利用介电函数中的共振来计算任何材料对轴子暗物质的灵敏度。我们认为，在 $\mathcal{O}(1)$ K 温度下遇到的低损耗与近未来探测器暗计数的改进相结合，可使人探测质量范围 $m_a\approx 100$ meV 的 QCD 轴子。这为考察新型材料并进一步发展 THz 频段探测器提供了进一步动力。我们还讨论了扫描轴子质量的可能调谐方法。