Broadband phonon production from axion absorption
Notice bibliographique
Résumé
We show that axion dark matter in the range meV $\lesssim m_a\lesssim$ 100 meV can incoherently excite phonons in crystal targets with unpolarised nuclear spins. This can occur through its coupling to nuclear spins and/or through its induced time-dependent electric dipole moment in nuclei. Due to the random orientation of the nuclear spins, translation symmetry is broken in the phonon effective theory, allowing axion absorption to create phonons with unrestricted momentum. The absorption rate is therefore proportional to the phonon density of states, which generically has support across a wide range of energies, allowing for a broadband detection scheme. We calculate the absorption rate for solid $\text{H}_2$, $\text{D}_2$, $\text{Al}_2\text{O}_3$, $\text{GaAs}$, $\text{H}_2\text{O}$, $\text{D}_2\text{O}$, $\text{Be}$ and $\text{Li}_2 \text{O}$, and find that materials containing light, non-zero spin nuclei are the most promising. The predicted rates for the QCD axion are of the order of a few events / 10 kg-year exposure, setting an ambitious target for the required exposure and background suppression.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».