伪标量玻色子介导的单极子 - 偶极子相互作用的改进约束

我们展示了由位于 INFN - Legnaro 国家实验室的 QUAX-g$_p$g$_s$ 实验获得的更严格的长程轴子介导力的上限。我们通过使用直流 SQUID 磁力计测量 GSO 晶体磁化的变化，研究了顺磁性 GSO 晶体的电子自旋与铅盘的非极化核子之间可能的耦合。这种诱导磁化可解释为轴子或类轴子粒子 (ALPs) 介导的长程自旋相关相互作用效应。相应的耦合强度正比于 CP 破坏项 $g_p^eg_s^N$，即电子和核子的赝标量与标量耦合常数的乘积。在相互作用范围 $10^{-3}$ m $<\lambda_a<0.2$ m 内，先前的上限提高了整整一个数量级，即在 95% 置信水平下 $g_p^eg_s^N/(\hbar c) \le 4.3\times10^{-30}$。最后，我们讨论了将 QUAX-g$_p$g$_s$ 灵敏度提高几个数量级的计划，这将使我们能够研究 CP 破坏参数 $\vartheta\simeq 10^{-10}$ 的范围并检验某些 QCD 轴子模型。