Физики предлагают инновационный и ранее неисследованный метод определения направления события слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP) посредством индуцированной ядерной отдачи с использованием алмазов. Этот метод основан на спектральном исследовании квантовых дефектов в макроскопических твердых кристаллах.
Поскольку направление падающей слабо взаимодействующей массивной частицы исчезает в кристалле, индуцированная ядерная отдача создает контрольный кластер повреждения, расположенный в пределах примерно 50 нанометров, с ориентацией на траекторию повреждения, которая хорошо коррелирует с направлением отдачи и, следовательно, направлением прихода падающей слабо взаимодействующей массивной частицы.
Обратите внимание: Японские ученые осваивают технологии создания детей из клеток кожи.
Это повреждение кластера вызывает определенную деформацию в кристалле, сдвигая энергетические уровни соседних квантовых дефектов.Суть явления
Чтобы найти область ядерной отдачи миллиметрового масштаба внутри кристалла из-за потенциального события темной материи, физики смогут использовать обычные методы для определения направлений слабо взаимодействующих массивных частиц, таких как сбор ионизации/сцинтилляции. После того, как данное событие идентифицировано, квантовые дефекты могут быть протестированы для картирования деформируемой среды, таким образом определяя направление отдачи. В принципе такой подход должен уметь определять направление отдачи с эффективностью более 70 % с коэффициентом ложных срабатываний менее 5 % для энергий отдачи 10 кэВ.
Этот метод также потенциально может быть использован для определения направления движения частиц и темной материи, такой как нейтроны, чье малое сечение рассеяния требует высокоточных детекторов с большой массой.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.