以双γ衰变探测无中微子双β衰变核矩阵元

我们研究了从钛到氙的多种原子核的双γ（γγ）衰变核矩阵元（NME），并探讨它们与无中微子双β（0νββ）核矩阵元的关系。为便于比较，我们聚焦于终态 ββ 原子核中的双磁偶极跃迁，特别是初始 ββ 态的双重同位旋类比态到基态的 γγ 衰变。对于等能光子的衰变，我们的大规模核壳层模型结果显示 γγ 与 0νββ 核矩阵元之间具有良好的线性关联。我们的分析揭示，由于零耦合核子对的优势地位，该关联对由自旋或轨道角动量驱动的 γγ 跃迁同样成立，这也是 0νββ 衰变共有的特征。我们的壳层模型发现指出了未来 γγ 衰变测量约束 0νββ 核矩阵元的潜力，而后者是基于 0νββ 实验回答基础物理问题的关键。