中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊(記者 魏海政 通訊員 郎博涵)近日,美國物理學(xué)會《物理評論快報》刊發(fā)了煙臺大學(xué)教授祝斌,北京化工大學(xué)教師梁正良,南京師范大學(xué)教授武雷、博士蘇亮亮在暗物質(zhì)直接探測領(lǐng)域的研究突破,該成果提升了輕暗物質(zhì)的探測靈敏度。
祝斌介紹,當暗物質(zhì)以接近光速的速度撞擊固體材料時,會引發(fā)固體材料中的“等離子體共振”,這種“共振”可以被高精度探測器捕捉到,從而直接證明暗物質(zhì)的存在?;诖耍淅?、祝斌團隊提出了一種新型探測方法,能顯著提升半導(dǎo)體探測器對輕暗物質(zhì)的靈敏度。通過這套方法,他們研究了暗物質(zhì)與材料中的電子相互作用的過程,并揭示了暗物質(zhì)激發(fā)“等離激元”的微觀過程。
通過分析上述實驗數(shù)據(jù),該團隊給出了對質(zhì)量范圍1 keV-1 MeV的暗物質(zhì)-電子耦合強度迄今最嚴格的限制。換句話說,該團隊通過上述成果縮小了暗物質(zhì)可能存在的性質(zhì)范圍,就像在捉迷藏中排除了一些可能藏身的地方,離游戲勝利更進一步。
這一突破性成果不僅驗證了該學(xué)科交叉方法的有效性,更揭示了現(xiàn)有半導(dǎo)體探測器的潛在能力。祝斌表示,在輕媒介子模型中,硅探測器對亞MeV暗物質(zhì)的探測極限提升了3—20倍。此外,高靈敏度半導(dǎo)體探測技術(shù)除了成為揭開“暗物質(zhì)”神秘面紗外的關(guān)鍵工具,還能應(yīng)用于輻射監(jiān)測、醫(yī)療成像、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。
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