轴子磁共振：轴子-光子转换中的一种新增强机制

我们发现了一种新共振——轴子磁共振（AMR），可极大增强轴子与光子之间的转换率。一系列轴子搜寻实验依赖于在恒定磁场背景下将轴子转换为光子。此类实验的一个普遍瓶颈是当 $m_a \gtrsim 10^{-4}~$eV 时转换振幅被轴子质量压低。我们指出，磁场的空间或时间变化可抵消光子色散关系与轴子色散关系之间的差异，从而极大提高转换概率。我们证明该增强可通过螺旋磁场分布和磁场强度的简谐振荡两种方式实现。在适度假设下，我们的方法可使 ALPS II 在 $m_a = 10^{-3}\;\mathrm{eV}$ 处对轴子-光子耦合（$g_{a\gamma}$）的探测范围扩展两个数量级。