使用混合核电子自旋系统进行轴子信号搜索

传统核磁共振探测银河轴子风的方法在低频段因电感式读出机制的不利缩放而灵敏度下降。对此,研究人员提出了一种混合架构——通过超精细相互作用将轴子驱动的核自旋进动转导至高通量电子自旋读出通道。该工作通过理论分析证明,这种色散上变频技术保留了关键的周日与周年调制特征,可有效区分暗物质信号与仪器背景噪声。基于硅基铋-209(²⁰⁹Bi)施主平台构建时,该混合传感器在10⁻¹⁶至10⁻⁶电子伏特宽质量范围内性能预计超越直接核探测法一个数量级以上。通过集体增强效应,该设计一年内即可对DFSZ模型轴子-核子耦合强度实现5σ置信度的探测灵敏度,从而确立了超精细介导传感作为紧凑型固态暗物质探测的竞争性技术路线。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-11 09:03

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