煙臺(tái)大學(xué)教授祝斌等學(xué)者在暗物質(zhì)直接探測(cè)領(lǐng)域取得重要突破

中國教育報(bào)-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(huì)《物理評(píng)論快報(bào)》刊發(fā)了煙臺(tái)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(cè)領(lǐng)域的研究突破，該成果提升了輕暗物質(zhì)的探測(cè)靈敏度。

祝斌介紹，當(dāng)暗物質(zhì)以接近光速的速度撞擊固體材料時(shí)，會(huì)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(cè)器捕捉到，從而直接證明暗物質(zhì)的存在?；诖?，武雷、祝斌團(tuán)隊(duì)提出了一種新型探測(cè)方法，能顯著提升半導(dǎo)體探測(cè)器對(duì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該團(tuán)隊(duì)給出了對(duì)質(zhì)量范圍1 keV-1 MeV的暗物質(zhì)-電子耦合強(qiáng)度迄今最嚴(yán)格的限制。換句話說，該團(tuán)隊(duì)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(jìn)一步。

這一突破性成果不僅驗(yàn)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(cè)器的潛在能力。祝斌表示，在輕媒介子模型中，硅探測(cè)器對(duì)亞MeV暗物質(zhì)的探測(cè)極限提升了3—20倍。此外，高靈敏度半導(dǎo)體探測(cè)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(cè)、醫(yī)療成像、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。