利用反铁磁体搜寻轴子暗物质：以氧化镍为例的案例研究

我们表明，氧化镍作为寻找亚 MeV 暗物质散射的极具前景的靶材，也可用于搜寻轴子暗物质，其质量在 meV 范围内且与电子的耦合允许它们有潜力成为 QCD 轴子。我们利用仅基于对称性论证构建的普适有效场理论，描述了轴子与氧化镍集体激发之间的相互作用。转化为一个或两个激发的过程分别为轴子搜寻提供了窄带和宽带通道，而在相变点以下改变外部磁场的能力使得我们能够覆盖尚未探索的参数空间的大部分区域，将轴子质量探测低至几分之一 meV。我们的结果突显了氧化镍作为轻暗物质搜寻多用途靶材的理想候选者。