NaI 晶体缺陷形成：暗物质探测的新型途径
高能物理 - 唯象学
2026-02-19 v1 天体物理仪器与方法
摘要
氠钠 (NaI) 是直接暗物质探测中广泛使用的光电放射器。特别是，NaI 基准低温光电放射器已成为诸如 COSINUS 实验等前沿候选器，用于测试 DAMA/LIBRA 报告的年调制信号。在本研究中，我们考察了 NaI 晶体中的缺陷形成及其对暗物质探测信号的影响。我们采用分子动力学模拟和密度泛函理论技术，对模拟的暗物质粒子撞击 NaI 晶体，聚焦于可能的缺陷形成及其结构和电子属性。我们的分析包括对夹杂原子和空位相关的电子态的详细研究、缺陷形成的能量成本，以及各向异性阈值位移能。最后，我们强调，利用暗物质诱导的缺陷作为新型探测通道的潜力，得益于在电子能隙中引入新态。
引用
@article{arxiv.2512.23553,
title = {Defect Formation in NaI Crystals: A Novel Pathway to Dark Matter Detection},
author = {G. Angloher and M. R. Bharadwaj and A. Böhmer and M. Cababie and I. Colantoni and I. Dafinei and N. Di Marco and C. Dittmar and F. Ferella and F. Ferroni and S. Fichtinger and A. Filipponi and T. Frank and M. Friedl and D. Fuchs and L. Gai and M. Gapp and M. Heikinheimo and M. N. Hughes and K. Huitu and M. Kellermann and R. Maji and M. Mancuso and L. Pagnanini and F. Petricca and S. Pirro and F. Pröbst and G. Profeta and A. Puiu and F. Reindl and K. Schäffner and J. Schieck and P. Schreiner and C. Schwertner and P. Settembri and K. Shera and M. Stahlberg and A. Stendahl and M. Stukel and C. Tresca and S. Yue and V. Zema and Y. Zhu and N. Zimmermann and M. Di Giambattista and F. Giannessi and R. Rollo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.23553},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 5 figures