半导体探测器中声子介导的米格达尔效应
高能物理 - 唯象学
2022-08-30 v3
摘要
探测器内的米格达尔（Migdal）效应提供了一种探测亚 GeV 暗物质（DM）粒子的新可能。虽然已有完善的方法处理孤立原子中的米格达尔效应，但对半导体中价电子的相干且完整的描述仍然缺失。类轫致辐射方法是一个有前景的尝试，但对于低于几十 MeV 的 DM 质量它失效。在本文中，我们构建一个以声子作为有效自由度来描述半导体中米格达尔效应的框架。在该图像中，价电子通过交换虚声子被激发到导带态，并伴随由入射 DM 粒子触发的多声子过程。在非相干近似下，该方法可将半导体靶的灵敏度有效推至 MeV DM 质量区域。
引用
@article{arxiv.2205.03395,
title = {Phonon-mediated Migdal effect in semiconductor detectors},
author = {Zheng-Liang Liang and Chongjie Mo and Fawei Zheng and Ping Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.03395},
year = {2022}
}
备注
In the previous version, the $T_{0}$ term is omitted in the numerical implementation of Eq.(3.4). In this version, the $T_{0}$ term is included, and it is found that the Migdal event rates calculated from the phonon-mediated approach and the impulse approximation coincide quite well even in the low DM mass range