利用金属卤化物钙钛矿直接探测暗物质
高能物理 - 唯象学
2025-12-09 v1 宇宙学与河外天体物理
材料科学
高能物理 - 实验
摘要
具有meV量级光学声子的极性材料是暗物质直接探测（通过暗光子介导的散射）和轻暗物质吸收的极佳候选材料。在本研究中，我们首次提出将金属卤化物钙钛矿MAPbI、MAPbCl和CsPbI用于这些目的。我们的研究结果表明，CsPbI是最佳材料，与其他极性材料相比，显著改善了排除极限。对于散射，CsPbI可以探测低至keV范围的暗物质质量。对于吸收，它增强了探测低于暗光子质量的灵敏度。迄今为止，唯一被研究过且可能提供竞争性界限的材料是CsI，然而，由于其稳定性远低于CsPbI，难以生长到千克级尺寸。此外，CsI是各向同性的，而CsPbI的各向异性结构使得每日调制分析成为可能，表明对于低于的暗物质质量，可以实现超过1%的显著每日调制百分比。
引用
@article{arxiv.2502.01732,
title = {Direct Dark Matter searches with Metal Halide Perovskites},
author = {Davide Baiocco and Damiano Marian and Giulio Marino and Paolo Panci and Marco Polini and Alessandro Tredicucci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.01732},
year = {2025}
}