来自相干弹性中微子-原子核散射的轻单态费米子相互作用约束

质量为 $m_\chi\lesssim 50$ MeV 的奇异单态费米子 $\chi$ 可通过 $\nu {\mathcal N} \rightarrow \chi {\mathcal N}$ 过程在相干弹性中微子-原子核散射（CE$\nu$NS）实验中被产生。由于相干增强，这为研究 $\chi$ 如何与标准模型（SM） sector 相互作用提供了独特途径。基于最一般的维数-6 有效拉格朗日量，我们对 $\chi$ 与 SM sector 的相关相互作用进行了全面研究。根据当前及未来的 COHERENT 与未来的 CONUS 实验，我们得到了偶极、标量、矢量和张量相互作用的威尔逊系数上限。对于低于 10 MeV 的 $m_\chi$，未来 CONUS 数据具有最佳灵敏度；而对于 10 MeV$-50$ MeV 之间的 $m_\chi$，当前与未来的 COHERENT 界限占主导。这些限制与来自中微子振荡和对撞机搜寻的限制互补。此外，这些界限不依赖于 $\chi$ 的电荷共轭性质，也不依赖于 $\chi$ 是否为暗物质。