有限材料尺寸对轴子-磁子转换的影响

磁性材料是探测与电子相互作用的轴子的特别有利目标，因为电子自旋的集体激发——磁子——可通过轴子-磁子转换过程被激发。通常假设只有零动量均匀进动的静磁（Kittel）磁子模式被激发。若轴子的德布罗意波长远大于目标磁性材料的尺寸，这一假设是合理的。然而，若德布罗意波长较短，有限动量的磁子模式也可被激发。我们系统分析了轴子-磁子转换率对目标材料尺寸的依赖关系。我们讨论了这些效应在探测相对论性轴子以及用大尺寸材料探测质量相对较重的轴子暗物质中的重要性。