基于石墨烯的定向暗物质探测器

具有定向灵敏度的暗物质探测器能够区分暗物质诱导的核反冲与各向同性本底，从而提供银河系晕中暗物质的确凿特征。受近期石墨烯与二维材料研究的进展推动，我们提出一类利用基于石墨烯的范德瓦耳斯异质结构的新型定向暗物质探测器。基于石墨烯/六方氮化硼与石墨烯/二硫化钼异质结构，开发并分析了探测器的概念设计。所提探测器具有模块化可扩展性、keV尺度探测阈值、纳米级位置分辨率、对低至 10 $\mathrm{GeV}/c^2$ 暗物质质量的灵敏度，以及内在的首尾判别与本底抑制能力。