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利用氘代分子氢中的标量自旋-自旋耦合对短程自旋相关相互作用施加的约束

原子物理 2015-06-04 v2 核实验

摘要

通过将氘代分子氢(HD)中标量自旋-自旋相互作用(J 耦合)的现有测量值与计算值进行比较,对原子尺度(1A˚{\rm \sim 1 \AA})下核子间的反常自旋相关势施加了严格约束。对于 5keV5 {\rm keV} 范围内的玻色子质量,与核子间赝标量(类轴子)玻色子交换相关的无量纲耦合常数 gPpgPN/4πg_P^pg_P^{N}/4\pi 被约束为小于 5×1075\times 10^{-7}。与分子 H2{\rm H_2} 中偶极-偶极相互作用的测量所施加的约束相比,这代表了约 100 倍的改进。与核子间迄今未发现的轴矢量玻色子交换相关的无量纲耦合常数 gApgAN/4πg_A^pg_A^N/4 \pi 被约束为:对于质量 1000eV\lesssim 1000 {\rm eV} 的玻色子,gApgAN/4π<2×1019g_A^pg_A^N/4 \pi < 2 \times 10^{-19}。对于质子-质子耦合,这将该距离尺度上的约束改进了 100 倍;对于中子-质子耦合,则改进了超过 8 个数量级。与通过比较超精细结构的测量值和计算值所获得的电子与核子间轴矢量耦合的最新约束相比,该极限也严格了 100 倍。

关键词

引用

@article{arxiv.1203.6894,
  title  = {Constraints on short-range spin-dependent interactions from scalar spin-spin coupling in deuterated molecular hydrogen},
  author = {Micah Ledbetter and Michael Romalis and Derek Jackson-Kimball},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1203.6894},
  year   = {2015}
}

备注

4 pages 2 figures