晶体靶中暗物质-电子散射的扩展计算

我们扩展了通过一般介电晶体靶中的电子跃迁计算暗物质直接探测率的方法，将能带隙附近电子能带结构与波函数的前沿密度泛函理论计算，与包含离带隙更远附加态的半解析近似相结合。我们特别展示了全电子重构对于恢复电子波函数大动量分量的重要性，其与附加态的纳入一起，对直接探测率有显著影响，尤其是对于重媒介子模型以及在 $\mathcal{O}(10\,\text{eV})$ 和更高能量沉积处。将我们的框架应用于硅和锗（其已被确立为灵敏的暗物质探测器），我们发现扩展计算可明显改变探测前景。我们的计算框架在开源程序 $\texttt{EXCEED-DM}$（EXtended Calculation of Electronic Excitations for Direct detection of Dark Matter，暗物质直接探测电子激发的扩展计算）中实现，将在即将发表的论文中发布。