暗物质声子耦合
高能物理 - 唯象学
2019-09-18 v2
摘要
通常，暗物质与原子之间的有效耦合随原子中组元数目的增加而缩放，导致有效耦合正比于原子的质量。在此极限下，当动量转移也很小时，我们证明粒子与原子阵列（无论是在晶体中还是在分子中）的光学声子散射的首项消失。具有亚eV能量阈值的下一代暗物质直接探测实验将运行在此效应重要的区间，且相对于朴素预期抑制可达量级。对于以不同方式耦合于质子和中子的暗物质，抑制通常为量级，但可通过明智选择材料、利用核子比的变化来打破耦合与质量的正比性而避免。我们通过计算双分子和晶体NaI及蓝宝石的结构因子，给出了该效应的明确说明。
引用
@article{arxiv.1905.05575,
title = {The Dark Matter Phonon Coupling},
author = {Peter Cox and Tom Melia and Surjeet Rajendran},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.05575},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 1 figure; v2: version published in PRD