利用磁子探测轻暗物质

具有亚 eV 能量沉积的轻暗物质散射可通过凝聚态系统中的集体激发来探测。当暗物质与原子或离子具有自旋无关的耦合时，已被证明可高效激发声子。此处我们表明，若暗物质与电子自旋耦合，则在具有磁偶极序的材料中的磁子激发提供了一条有前景的探测路径。我们推导了由暗物质散射产生单磁子激发速率的一般公式，并作为原理验证展示了钇铁石榴石靶材在几种具有自旋相关相互作用的暗物质模型下的预期探测范围。这凸显了各种集体激发在探测不同暗物质相互作用方面的互补性。