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Magnicons的直流超导量子电子装置XXF-1 SQUID在用 ABRACADABRA-10 cm 寻找低质量轴子暗物质(The search for low-mass axion dark matter with ABRACADABRA-10 cm)的应用轴子是解释暗物质(DM)粒子性质的一个很好的候选者。这个伪标量粒子被自然地实现为Peccei-Quinn(PQ)对称性的伪戈德斯通玻色子,它在高尺度fa处被破坏;如果不是因为它与量子色动力学(QCD)的低能相互作用,轴子将完全没有质量。轴子质量通过ma 57(1015 GeV fa)neV[8]与尺度fa联系在一起。fa 1015 1016GeV的尺度范围特别引人注目,因为它与弦理论和Grand Uni阳离子有关,在相应的ma 1 10 neV的质量范围内,轴子可以自然地解释观察到的DM丰度。在这篇文章中,我们提供了迄今为止在这个质量范围内最灵敏的轴子暗日期(ADM)探针。 与光子耦合的 ADM 修正了安培定律,在无电流区域,B= E t ga E a a tB (1) E 和 B 分别为电场和磁场,a(xt) 为 ADM 场,ga 为轴心电磁耦合常数。 在存在静态外部磁场的情况下,ADM 的表现就像有效电流密度 Je = ga ( ta)B 一样。 构成了所有观测到的DM,那么,为了在DM速度上领先或落后,ta = 2DMcos(mat),DM 04GeVcm3为本地DM密度。 文献指出,有效电流会诱导出一个振荡的次级磁场,在实验室中,当磁场非常小的时候,无需借助谐振腔就可以对其进行保护。 振荡频率为 f = ma (2),带宽为 f f 10 6,源于轴心速度频散。 在这项工作中,我们利用这一理论原理在实验室中寻找轴子 ADM最常见的检测策略是通过电磁耦合ga,它对于QCD轴子与质量ma成正比。直到最近,实验一直集中在寻找质量范围为1 ma 40 eV的轴子,这非常适合微波腔搜索。在这项工作中针对的低质量区域中,轴子C km的康普顿波长比实验设备大得多,因此实验的灵敏度随着体积的增加而提高,因为V 5 6,大致独立于ma,直到实验的大小接近C。这种缩放很重要,因为在较低的质量下,预期耦合ga更小,需要越来越敏感的实验来实现检测。ABRACADABRA是一个实验程序,旨在使用强环形磁场在Grand Uni阳离子尺度上检测轴子。ABRACADABRA是一套ADM实验的一部分,这些实验旨在探测完整的QCD轴子参数空间。我们在这里报告的实验ABRACADABRA-10cm是一个更大的ADM探测器的原型,它对QCD轴子非常敏感。本文介绍了2020年收集的数据,这些数据比我们之前的结果敏感一个数量级,并在041 827neV轴子质量范围内对ADM进行了严格限制。
与光子模安培定律耦合的 ADM,使得在无电流区域 B=E t ga E a tB(1)与 E 和 B 的电和磁边界,分别为 a(xt)ADM eld 和 ga 轴子电磁耦合常数。在静态外部磁场的存在下,ADM 的行为类似于 ef 有效电流密度 Je=ga(ta)B。如果轴子这些作者贡献相等与光子模安培定律耦合的 ADM,使得在无电流区域 B=E t ga E a tB(1)与 E 和 B 的电和磁边界,分别为 a(xt)ADM eld 和 ga 轴子电磁耦合常数。在静态外部磁场的存在下,ADM 的行为类似于 ef 有效电流密度 Je=ga(ta)B。如果轴子这些作者贡献相等 与光子模安培定律耦合的 ADM,使与光子模安培定律耦合的 ADM,使得在无电流区域 B=E t ga E a tB(1)与 E 和 B 的电和磁边界,分别为 a(xt)ADM eld 和 ga 轴子电磁耦合常数。在静态外部磁场的存在下,ADM 的行为类似于 ef 有效电流密度 Je=ga(ta)B。如果轴子这些作者贡献相等得在无电流区域 B=E t ga E a tB(1)与 E 和 B 的电和磁边界,分别为 a(xt)ADM eld 和 ga 轴子电磁耦合常数。在静态外部磁场的存在下,ADM 的行为类似于 ef 有效电流密度 Je=ga(ta)B。如果轴子这些作者贡献相等 |