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凝聚态系统中中微子和暗物质对原子核与电子的散射

高能物理 - 唯象学 2025-10-09 v1

摘要

低阈值暗物质探测器,特别是基于介电材料的低温探测器,是探测亚 GeV 暗物质质量的最佳工具之一。在未来几年,这类探测器将对太阳中微子散射变得敏感。先前的研究表明,对于极低反冲能量下的暗物质散射,必须考虑固体中电子的集体激发。在本工作中,我们计算了中微子对电子和原子核散射引起的集体激发。我们发现,在领头阶下,电子散射的完整响应由 5 个结构因子捕获,并将领头分量与电子能量损失函数对应起来。然后,以硅和锗探测器为例,我们进行了暗物质灵敏度研究并计算了各自的中微子本底。最后,我们表明这些探测器对超出标准模型的中微子物理的未探索情景敏感,在达到中微子本底所需的曝光量范围内。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.06574,
  title  = {Nuclear and electron scattering by neutrinos and dark matter in condensed systems},
  author = {James B. Dent and Barry A. Friedman and Jayden L. Newstead and Subir Sabharwal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.06574},
  year   = {2025}
}

备注

53 pages, 9 figures