地球介质增强的轴子暗物质搜索

实验室搜索超轻轴子暗物质 (DM) 传统上假设其在地球上的密度等于太阳系中DM的平均密度。然而，二次 couplings to matter 引入了地球附近的非平凡场轮廓。在本工作中，我们首次实现了该环境感知轴子DM风场搜索框架的专用实验实现。利用K--Rb--²¹Ne组合计量仪器对轴子DM引起的准磁场的极端灵敏度，我们分析了数据以考虑与物质相互作用导致的轴子局部梯度的巨大增强，尽管未发现信号候选。因此，我们在m_a∈[0.041, ~28.9] feV质量范围内，设定了最严格的轴子-中子导数耦合限制，改进了忽略地球物质效应的以往实验，其提升幅度最高可达三个数量级。我们的工作凸显了在精密前沿实验中考虑环境修饰的必要性，并展示了如何利用地球物理变异性作为天然放大器来增强DM的探测能力，从而可能在此前超出范围的参数空间中实现检测。