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Magnicon产品在QUAX-g_p g_s 实验搜索单极-偶极轴子相互作用（The QUAX-g_p g_s experiment to search for monopole-dipole Axion interaction）的应用介绍： 在粒子物理学中，自发破缺的对称性意味着存在一个纳布-戈德斯通玻色子[1]。如果对称性是精确的，那么产生的玻色子总是无质量的，并且与费米子的耦合常数为 gp = mf / F，其中 mf 是费米子的质量，F 是自发破缺对称性的能量尺度。另一方面，像QCD中的π介子这样的大质量玻色子是由不精确的对称性产生的，它们的质量为 mb = Λ^2 / F（其中 Λ 是有效拉格朗日量的显式对称性破缺尺度）。 粒子之间的允许耦合由自旋为0的玻色子的顶点决定：赝标量相互作用总是自旋依赖的，而在非相对论极限下，标量相互作用可以被视为自旋独立的（见图1）。因此，在多极展开中，这两个场分别由“偶极”（赝标量耦合gp）和“单极”（标量耦合gs）矩描述。
（图一：原子核 N 和电子 e- 之间标量-伪标量耦合的相互作用图。 N 是非极化的，在标量顶点以耦合常数 gsN 发生作用，而 e- 是极化的，在伪标量顶点以耦合常数 gpe 发生作用。 介质是轴子 a，相互作用强度与 gsN gpe 成正比。不同的轴子模型（[3-5]）并没有为耦合常数gp和gs提供一个唯一的值。轴子的质量由Peccei-Quinn对称性破缺的能量尺度F决定。此外，轴子真空角期望值θ = 0的存在允许磁单极-偶极耦合。耦合值作为轴子质量ma的函数读作.） 粒子之间允许的耦合由粒子的顶点决定自旋-0玻色子：伪标量相互作用总是自旋相关的，而，在非相对论极限，标量相互作用可以被视为自旋无关（见图1）。因此，在多极展开中，这两个场由其中mu和md是上夸克和下夸克的质量[6]。在保守的Kobayashi Maskawa模型中，角度θ预计在10-14范围内，介子-核子σ项被认为是60MeV[11]。值得注意的是，θ的这个值是一个从下到下的极限，其他模型建议更高的值，最高可达θ10-8，增加了几个数量级的单极-偶极耦合。宇宙学和天体物理学的考虑表明，首选值为F 1012GeV[7-10]；在这种情况下，轴子将解释宇宙的缺失质量。此外，F必须<1013GeV，否则轴子将主导宇宙的演化（超封闭问题）。θ、σ和F的值设置了耦合质量空间中的轴子窗口[12]。 单粒子单极-偶极耦合（例如电子自旋与核之间的耦合）可以通过势能来描述。 |
