通过分子动力学模拟探讨半导体探测器中核反冲的超低能量电离产率

核反冲电离产率是低能探测中关键的不确定性来源，用于暗物质（DM）和协同弹性中子-原子核散射（CE$\nu$NS）实验。我们提出了一种新方法，利用分子动力学模拟来评估晶体半导体探测器中的电离产率。该无参数方法通过显式纳入晶体凝聚态效应，克服了传统 Lindhard 模型的局限性，实现了从高能（$E>10$\,keV）到电子-空穴对（EHP） regimes 的可靠性。我们的模型在硅中实现了目前为止最好的与实验数据一致性，尤其在单个 EHP 的最小能量水平处。细致考虑离子传输机制揭示了基本的电离产率分布，超越了传统的单值模型。该分布范式将 DM-原子弹性散射排除极限扩展至 0.29\,GeV/$c^2$（单 EHP 灵敏度下）。我们进一步报告了在高纯度德氏探测器中影响电离产率的量子效应和通道化现象建模的最新进展。