論文の概要: Searching for axion dark matter with magnetic resonance force microscopy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.12120v1
• Date: Sat, 13 Dec 2025 01:21:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-16 17:54:56.12941
• Title: Searching for axion dark matter with magnetic resonance force microscopy
• Title（参考訳）: 磁気共鳴力顕微鏡によるダークマターの探索
• Authors: Elham Kashi, Muhammad Hani Zaheer, Ryan Petery, Swati Singh,
• Abstract要約: 磁気共鳴力顕微鏡 (MRFM) を用いて1GHz前後の軸方向暗黒物質を探索する。 実験では、アキションの電子への結合を利用して、D.C.磁場とマイクロマグネットによって偏光された電子スピンのサンプルに有効なA.C.磁場を誘導する。 現在の技術は、ほんの1分間の統合時間で実験結果と競合する制約を課すことができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1499944454332829
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose a magnetic resonance force microscopy (MRFM) search for axion dark matter around 1 GHz. The experiment leverages the axion's derivative coupling to electrons, which induces an effective A.C. magnetic field on a sample of electron spins polarized by a D.C. magnetic field and a micromagnet. A second pump field at a nearby frequency enhances the signal, with the detuning matched to the resonant frequency of a magnet-loaded mechanical oscillator. The resulting spin-dependent force is detected with hih sensitivity via optical interferometry. Accounting for the relevant noise sources, we show that current technology can be used to put constraints competitive with those from laboratory experiments with just a minute of integration time. Furthermore, varying the pump field frequency and D.C. magnetic field allows one to scan the axion mass. Finally, we explore this setup's capability to put constraints on other dark matter - Standard Model couplings.
• Abstract（参考訳）: 磁気共鳴力顕微鏡 (MRFM) を用いて1GHz前後の軸方向暗黒物質を探索する。 この実験は、アキションの電子への結合を利用して、D.C.磁場とマイクロマグネットによって偏光された電子スピンのサンプルに有効なA.C.磁場を誘導する。 近接周波数における第2のポンプ磁場は、磁気装荷された機械発振器の共振周波数に整合して信号を強化する。 結果として生じるスピン依存力は、光干渉計によってhh感度で検出される。 関連するノイズ源を考慮に入れれば,実験室実験とほんの1分間の統合時間で競合する制約を,現在の技術が適用できることが示される。 さらに、ポンプ磁場周波数とD.C.磁場の変化により、軸イオン質量をスキャンすることができる。 最後に、他のダークマター(標準モデル結合)に制約を課すこの設定機能について検討する。

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