用于轻型暗物质探测的非约翰内尔材料

我们提出了使用几种非约翰内尔材料作为暗物质（质量小于 MeV 级）探测器的方案。这些包括：在电荷密度波相位中拥有低能量 plasmon 的过渡金属硫化物 TiSe$_2$，包含低能量声学恶魔模的 Sr$_2$RuO$_4$，以及掺杂金刚石，其光学和声学 plasmon 频率可调。我们进行了第一性密度泛函理论计算，计算了非零动量下的损失函数，并确立了其对轻暗物质参数空间的探测能力。我们表明，由于各材料中低能量 plasmon 模式强烈——这些模式在微观机制上各不相同——基于这些材料的探测器在暗物质散射和电子吸收方面的探测范围可能超过现有方案数个数量级。这种材料的各向异性响应使得它们成为极具强大的探测器候选者，激励设计和制造未来器件。