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具有自旋轨道耦合材料中的暗物质直接探测

高能物理 - 唯象学 2022-08-10 v1 材料科学

摘要

具有O(meV)\mathcal{O}(\text{meV})带隙的半导体已被证明是搜寻亚MeV质量暗物质(DM)的有前景靶材。本文我们关注一类材料,其中此类窄带隙作为自旋轨道耦合(SOC)的自然结果而出现。具体而言,我们感兴趣的是利用最先进的密度泛函理论(DFT)技术计算这些材料中的DM-电子散射与吸收率。为此,我们将DM相互作用率计算拓展以包含SOC效应,这需要将自旋相关波函数予以推广。我们将新形式体系应用于以ZrTe5_{5}靶材为例的若干DM基准模型来推算限制,并表明SOC的纳入可显著改变预期约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.11716,
  title  = {Dark Matter Direct Detection in Materials with Spin-Orbit Coupling},
  author = {Hsiao-Yi Chen and Andrea Mitridate and Tanner Trickle and Zhengkang Zhang and Marco Bernardi and Kathryn M. Zurek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.11716},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 6 figures