Improved Modelling of Detector Response Effects in Phonon-based Crystal Detectors used for Dark Matter Searches

Autor: Wilson, M. J., Zaytsev, A., von Krosigk, B., Alkhatib, I., Buchanan, M., Chen, R., Diamond, M. D., Figueroa-Feliciano, E., Harms, S. A. S., Hong, Z., Kennard, K. T., Kurinsky, N. A., Mahapatra, R., Mirabolfathi, N., Novati, V., Platt, M., Ren, R., Sattari, A., Schmidt, B., Wang, Y., Zatschler, S., Zhang, E., Zuniga, A.

Publikováno v: Phys. Rev. D 109, 112018 (2024)

Various dark matter search experiments employ phonon-based crystal detectors operated at cryogenic temperatures. Some of these detectors, including certain silicon detectors used by the SuperCDMS Collaboration, are able to achieve single-charge sensi

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2403.01259

First measurement of the nuclear-recoil ionization yield in silicon at 100 eV

Autor: Albakry, M. F., Alkhatib, I., Alonso, D., Amaral, D. W. P., An, P., Aralis, T., Aramaki, T., Arnquist, I. J., Langroudy, I. Ataee, Azadbakht, E., Banik, S., Barbeau, P. S., Bathurst, C., Bhattacharyya, R., Brink, P. L., Bunker, R., Cabrera, B., Calkins, R., Cameron, R. A., Cartaro, C., Cerdeño, D. G., Chang, Y. -Y., Chaudhuri, M., Chen, R., Chott, N., Cooley, J., Coombes, H., Corbett, J., Cushman, P., Das, S., De Brienne, F., Rios, M., Dharani, S., di Vacri, M. L., Diamond, M. D., Elwan, M., Fascione, E., Figueroa-Feliciano, E., Fink, C. W., Fouts, K., Fritts, M., Gerbier, G., Germond, R., Ghaith, M., Golwala, S. R., Hall, J., Hassan, N., Hedges, S. C., Hines, B. A., Hong, Z., Hoppe, E. W., Hsu, L., Huber, M. E., Iyer, V., Kashyap, V. K. S., Kelsey, M. H., Kubik, A., Kurinsky, N. A., Lee, M., Li, A., Li, L., Litke, M., Liu, J., Liu, Y., Loer, B., Asamar, E. Lopez, Lukens, P., MacFarlane, D. B., Mahapatra, R., Mandic, V., Mast, N., Mayer, A. J., Theenhausen, H. Meyer zu, Michaud, ., Michielin, E., Mirabolfathi, N., Mohanty, B., Nebolsky, B., Nelson, J., Neog, H., Novati, V., Orrell, J. L., Osborne, M. D., Oser, S. M., Page, W. A., Pandey, S., Partridge, R., Pedreros, D. S., Perna, L., Podviianiuk, R., Ponce, F., Poudel, S., Pradeep, A., Pyle, M., Rau, W., Reid, E., Ren, R., Reynolds, T., Roberts, A., Robinson, A. E., Runge, J., Saab, T., Sadek, D., Sadoulet, B., Saikia, I., Sander, J., Sattari, A., Schmidt, B., Schnee, R. W., Scorza, S., Serfass, B., Poudel, S. S., Sincavage, D. J., Sinervo, P., Speaks, Z., Street, J., Sun, H., Thasrawala, F. K., Toback, D., Underwood, R., Verma, S., Villano, A. N., von Krosigk, B., Watkins, S. L., Wen, O., Williams, Z., Wilson, M. J., Winchell, J., Wykoff, K., Yellin, S., Young, B. A., Yu, T. C., Zatschler, B., Zatschler, S., Zaytsev, A., Zeolla, A., Zhang, E., Zheng, L., Zheng, Y., Zuniga, A.

Publikováno v: Physical Review Letters 131.9 (2023): 091801

We measured the nuclear--recoil ionization yield in silicon with a cryogenic phonon-sensitive gram-scale detector. Neutrons from a mono-energetic beam scatter off of the silicon nuclei at angles corresponding to energy depositions from 4\,keV down to

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2303.02196

G4CMP: Condensed Matter Physics Simulation Using the Geant4 Toolkit

Autor: Kelsey, M. H., Agnese, R., Alam, Y. F., Langroudy, I. Ataee, Azadbakht, E., Brandt, D., Bunker, R., Cabrera, B., Chang, Y. -Y., Coombes, H., Cormier, R. M., Diamond, M. D., Edwards, E. R., Figueroa-Feliciano, E., Gao, J., Harrington, P. M., Hong, Z., Hui, M., Kurinsky, N. A., Lawrence, R. E., Loer, B., Masten, M. G., Michaud, E., Michielin, E., Miller, J., Novati, V., Oblath, N. S., Orrell, J. L., Perry, W. L., Redl, P., Reynolds, T., Saab, T., Sadoulet, B., Serniak, K., Singh, J., Speaks, Z., Stanford, C., Stevens, J. R., Strube, J., Toback, D., Ullom, J. N., VanDevender, B. A., Vissers, M. R., Wilson, M. J., Wilson, J. S., Zatschler, B., Zatschler, S.

Publikováno v: Nuclear Instruments and Methods A 1055 (2023) 168473

G4CMP simulates phonon and charge transport in cryogenic semiconductor crystals using the Geant4 toolkit. The transport code is capable of simulating the propagation of acoustic phonons as well as electron and hole charge carriers. Processes for anis

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2302.05998

Investigating the sources of low-energy events in a SuperCDMS-HVeV detector

Autor: SuperCDMS Collaboration, Albakry, M. F., Alkhatib, I., Amaral, D. W. P., Aralis, T., Aramaki, T., Arnquist, I. J., Langroudy, I. Ataee, Azadbakht, E., Banik, S., Bathurst, C., Bauer, D. A., Bhattacharyya, R., Brink, P. L., Bunker, R., Cabrera, B., Calkins, R., Cameron, R. A., Cartaro, C., Cerdeño, D. G., Chang, Y. -Y., Chaudhuri, M., Chen, R., Chott, N., Cooley, J., Coombes, H., Corbett, J., Cushman, P., De Brienne, F., Dharani, S., di Vacri, M. L., Diamond, M. D., Fascione, E., Figueroa-Feliciano, E., Fink, C. W., Fouts, K., Fritts, M., Gerbier, G., Germond, R., Ghaith, M., Golwala, S. R., Hall, J., Hassan, N., Hines, B. A., Hollister, M. I., Hong, Z., Hoppe, E. W., Hsu, L., Huber, M. E., Iyer, V., Jastram, A., Kashyap, V. K. S., Kelsey, M. H., Kubik, A., Kurinsky, N. A., Lawrence, R. E., Lee, M., Li, A., Liu, J., Liu, Y., Loer, B., Asamar, E. Lopez, Lukens, P., MacFarlane, D. B., Mahapatra, R., Mandic, V., Mast, N., Mayer, A. J., Theenhausen, H. Meyer zu, Michaud, É., Michielin, E., Mirabolfathi, N., Mohanty, B., Nagorny, S., Nelson, J., Neog, H., Novati, V., Orrell, J. L., Osborne, M. D., Oser, S. M., Page, W. A., Partridge, R., Pedreros, D. S., Podviianiuk, R., Ponce, F., Poudel, S., Pradeep, A., Pyle, M., Rau, W., Reid, E., Ren, R., Reynolds, T., Roberts, A., Robinson, A. E., Saab, T., Sadoulet, B., Saikia, I., Sander, J., Sattari, A., Schmidt, B., Schnee, R. W., Scorza, S., Serfass, B., Poudel, S. S., Sincavage, D. J., Stanford, C., Street, J., Sun, H., Thasrawala, F. K., Toback, D., Underwood, R., Verma, S., Villano, A. N., von Krosigk, B., Watkins, S. L., Wen, O., Williams, Z., Wilson, M. J., Winchell, J., Wykoff, K., Yellin, S., Young, B. A., Yu, T. C., Zatschler, B., Zatschler, S., Zaytsev, A., Zhang, E., Zheng, L., Zuber, S.

Recent experiments searching for sub-GeV/$c^2$ dark matter have observed event excesses close to their respective energy thresholds. Although specific to the individual technologies, the measured excess event rates have been consistently reported at

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2204.08038

A Next-Generation Liquid Xenon Observatory for Dark Matter and Neutrino Physics

Autor: Aalbers, J., Abe, K., Aerne, V., Agostini, F., Maouloud, S. Ahmed, Akerib, D. S., Akimov, D. Yu., Akshat, J., Musalhi, A. K. Al, Alder, F., Alsum, S. K., Althueser, L., Amarasinghe, C. S., Amaro, F. D., Ames, A., Anderson, T. J., Andrieu, B., Angelides, N., Angelino, E., Angevaare, J., Antochi, V. C., Martin, D. Antón, Antunovic, B., Aprile, E., Araújo, H. M., Armstrong, J. E., Arneodo, F., Arthurs, M., Asadi, P., Baek, S., Bai, X., Bajpai, D., Baker, A., Balajthy, J., Balashov, S., Balzer, M., Bandyopadhyay, A., Bang, J., Barberio, E., Bargemann, J. W., Baudis, L., Bauer, D., Baur, D., Baxter, A., Baxter, A. L., Bazyk, M., Beattie, K., Behrens, J., Bell, N. F., Bellagamba, L., Beltrame, P., Benabderrahmane, M., Bernard, E. P., Bertone, G. F., Bhattacharjee, P., Bhatti, A., Biekert, A., Biesiadzinski, T. P., Binau, A. R., Biondi, R., Biondi, Y., Birch, H. J., Bishara, F., Bismark, A., Blanco, C., Blockinger, G. M., Bodnia, E., Boehm, C., Bolozdynya, A. I., Bolton, P. D., Bottaro, S., Bourgeois, C., Boxer, B., Brás, P., Breskin, A., Breur, P. A., Brew, C. A. J., Brod, J., Brookes, E., Brown, A., Brown, E., Bruenner, S., Bruno, G., Budnik, R., Bui, T. K., Burdin, S., Buse, S., Busenitz, J. K., Buttazzo, D., Buuck, M., Buzulutskov, A., Cabrita, R., Cai, C., Cai, D., Capelli, C., Cardoso, J. M. R., Carmona-Benitez, M. C., Cascella, M., Catena, R., Chakraborty, S., Chan, C., Chang, S., Chauvin, A., Chawla, A., Chen, H., Chepel, V., Chott, N. I., Cichon, D., Chavez, A. Cimental, Cimmino, B., Clark, M., Co, R. T., Colijn, A. P., Conrad, J., Converse, M. V., Costa, M., Cottle, A., Cox, G., Creaner, O., Garcia, J. J. Cuenca, Cussonneau, J. P., Cutter, J. E., Dahl, C. E., D'Andrea, V., David, A., Decowski, M. P., Dent, J. B., Deppisch, F. F., de Viveiros, L., Di Gangi, P., Di Giovanni, A., Di Pede, S., Dierle, J., Diglio, S., Dobson, J. E. Y., Doerenkamp, M., Douillet, D., Drexlin, G., Druszkiewicz, E., Dunsky, D., Eitel, K., Elykov, A., Emken, T., Engel, R., Eriksen, S. R., Fairbairn, M., Fan, A., Fan, J. J., Farrell, S. J., Fayer, S., Fearon, N. M., Ferella, A., Ferrari, C., Fieguth, A., Fiorucci, S., Fischer, H., Flaecher, H., Flierman, M., Florek, T., Foot, R., Fox, P. J., Franceschini, R., Fraser, E. D., Frenk, C. S., Frohlich, S., Fruth, T., Fulgione, W., Fuselli, C., Gaemers, P., Gaior, R., Gaitskell, R. J., Galloway, M., Gao, F., Garcia, I. Garcia, Genovesi, J., Ghag, C., Ghosh, S., Gibson, E., Gil, W., Giovagnoli, D., Girard, F., Glade-Beucke, R., Glück, F., Gokhale, S., de Gouvêa, A., Gráf, L., Grandi, L., Grigat, J., Grinstein, B., van der Grinten, M. G. D., Grössle, R., Guan, H., Guida, M., Gumbsheimer, R., Gwilliam, C. B., Hall, C. R., Hall, L. J., Hammann, R., Han, K., Hannen, V., Hansmann-Menzemer, S., Harata, R., Hardin, S. P., Hardy, E., Hardy, C. A., Harigaya, K., Harnik, R., Haselschwardt, S. J., Hernandez, M., Hertel, S. A., Higuera, A., Hils, C., Hochrein, S., Hoetzsch, L., Hoferichter, M., Hood, N., Hooper, D., Horn, M., Howlett, J., Huang, D. Q., Huang, Y., Hunt, D., Iacovacci, M., Iaquaniello, G., Ide, R., Ignarra, C. M., Iloglu, G., Itow, Y., Jacquet, E., Jahangir, O., Jakob, J., James, R. S., Jansen, A., Ji, W., Ji, X., Joerg, F., Johnson, J., Joy, A., Kaboth, A. C., Kamaha, A. C., Kanezaki, K., Kar, K., Kara, M., Kato, N., Kavrigin, P., Kazama, S., Keaveney, A. W., Kellerer, J., Khaitan, D., Khazov, A., Khundzakishvili, G., Khurana, I., Kilminster, B., Kleifges, M., Ko, P., Kobayashi, M., Kodroff, D., Koltmann, G., Kopec, A., Kopmann, A., Kopp, J., Korley, L., Kornoukhov, V. N., Korolkova, E. V., Kraus, H., Krauss, L. M., Kravitz, S., Kreczko, L., Kudryavtsev, V. A., Kuger, F., Kumar, J., Paredes, B. López, LaCascio, L., Laine, Q., Landsman, H., Lang, R. F., Leason, E. A., Lee, J., Leonard, D. S., Lesko, K. T., Levinson, L., Levy, C., Li, I., Li, S. C., Li, T., Liang, S., Liebenthal, C. S., Lin, J., Lin, Q., Lindemann, S., Lindner, M., Lindote, A., Linehan, R., Lippincott, W. H., Liu, X., Liu, K., Liu, J., Loizeau, J., Lombardi, F., Long, J., Lopes, M. I., Asamar, E. Lopez, Lorenzon, W., Lu, C., Luitz, S., Ma, Y., Machado, P. A. N., Macolino, C., Maeda, T., Mahlstedt, J., Majewski, P. A., Manalaysay, A., Mancuso, A., Manenti, L., Manfredini, A., Mannino, R. L., Marangou, N., March-Russell, J., Marignetti, F., Undagoitia, T. Marrodán, Martens, K., Martin, R., Martinez-Soler, I., Masbou, J., Masson, D., Masson, E., Mastroianni, S., Mastronardi, M., Matias-Lopes, J. A., McCarthy, M. E., McFadden, N., McGinness, E., McKinsey, D. N., McLaughlin, J., McMichael, K., Meinhardt, P., Menéndez, J., Meng, Y., Messina, M., Midha, R., Milisavljevic, D., Miller, E. H., Milosevic, B., Milutinovic, S., Mitra, S. A., Miuchi, K., Mizrachi, E., Mizukoshi, K., Molinario, A., Monte, A., Monteiro, C. M. B., Monzani, M. E., Moore, J. S., Morå, K., Morad, J. A., Mendoza, J. D. Morales, Moriyama, S., Morrison, E., Morteau, E., Mosbacher, Y., Mount, B. J., Mueller, J., Murphy, A. St. J., Murra, M., Naim, D., Nakamura, S., Nash, E., Navaieelavasani, N., Naylor, A., Nedlik, C., Nelson, H. N., Neves, F., Newstead, J. L., Ni, K., Nikoleyczik, J. A., Niro, V., Oberlack, U. G., Obradovic, M., Odgers, K., O'Hare, C. A. J., Oikonomou, P., Olcina, I., Oliver-Mallory, K., Oranday, A., Orpwood, J., Ostrovskiy, I., Ozaki, K., Paetsch, B., Pal, S., Palacio, J., Palladino, K. J., Palmer, J., Panci, P., Pandurovic, M., Parlati, A., Parveen, N., Patton, S. J., Pěč, V., Pellegrini, Q., Penning, B., Pereira, G., Peres, R., Perez-Gonzalez, Y., Perry, E., Pershing, T., Petrossian-Byrne, R., Pienaar, J., Piepke, A., Pieramico, G., Pierre, M., Piotter, M., Pizella, V., Plante, G., Pollmann, T., Porzio, D., Qi, J., Qie, Y., Qin, J., Raj, N., Silva, M. Rajado, Ramanathan, K., García, D. Ramírez, Ravanis, J., Redard-Jacot, L., Redigolo, D., Reichard, S., Reichenbacher, J., Rhyne, C. A., Richards, A., Riffard, Q., Rischbieter, G. R. C., Rocchetti, A., Rosenfeld, S. L., Rosero, R., Rupp, N., Rushton, T., Saha, S., Sanchez, L., Sanchez-Lucas, P., Santone, D., Santos, J. M. F. dos, Sarnoff, I., Sartorelli, G., Sazzad, A. B. M. R., Scheibelhut, M., Schnee, R. W., Schrank, M., Schreiner, J., Schulte, P., Schulte, D., Eissing, H. Schulze, Schumann, M., Schwemberger, T., Schwenk, A., Schwetz, T., Lavina, L. Scotto, Scovell, P. R., Sekiya, H., Selvi, M., Semenov, E., Semeria, F., Shagin, P., Shaw, S., Shi, S., Shockley, E., Shutt, T. A., Si-Ahmed, R., Silk, J. J., Silva, C., Silva, M. C., Simgen, H., Šimkovic, F., Sinev, G., Singh, R., Skulski, W., Smirnov, J., Smith, R., Solmaz, M., Solovov, V. N., Sorensen, P., Soria, J., Sparmann, T. J., Stancu, I., Steidl, M., Stevens, A., Stifter, K., Strigari, L. E., Subotic, D., Suerfu, B., Suliga, A. M., Sumner, T. J., Szabo, P., Szydagis, M., Takeda, A., Takeuchi, Y., Tan, P. -L., Taricco, C., Taylor, W. C., Temples, D. J., Terliuk, A., Terman, P. A., Thers, D., Thieme, K., Thümmler, Th., Tiedt, D. R., Timalsina, M., To, W. H., Toennies, F., Tong, Z., Toschi, F., Tovey, D. R., Tranter, J., Trask, M., Trinchero, G. C., Tripathi, M., Tronstad, D. R., Trotta, R., Tsai, Y. D., Tunnell, C. D., Turner, W. G., Ueno, R., Urquijo, P., Utku, U., Vaitkus, A., Valerius, K., Vassilev, E., Vecchi, S., Velan, V., Vetter, S., Vincent, A. C., Vittorio, L., Volta, G., von Krosigk, B., von Piechowski, M., Vorkapic, D., Wagner, C. E. M., Wang, A. M., Wang, B., Wang, Y., Wang, W., Wang, J. J., Wang, L. -T., Wang, M., Watson, J. R., Wei, Y., Weinheimer, C., Weisman, E., Weiss, M., Wenz, D., West, S. M., Whitis, T. J., Williams, M., Wilson, M. J., Winkler, D., Wittweg, C., Wolf, J., Wolf, T., Wolfs, F. L. H., Woodford, S., Woodward, D., Wright, C. J., Wu, V. H. S., Wu, P., Wüstling, S., Wurm, M., Xia, Q., Xiang, X., Xing, Y., Xu, J., Xu, Z., Xu, D., Yamashita, M., Yamazaki, R., Yan, H., Yang, L., Yang, Y., Ye, J., Yeh, M., Young, I., Yu, H. B., Yu, T. T., Yuan, L., Zavattini, G., Zerbo, S., Zhang, Y., Zhong, M., Zhou, N., Zhou, X., Zhu, T., Zhu, Y., Zhuang, Y., Zopounidis, J. P., Zuber, K., Zupan, J.

Publikováno v: J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 50 (2023) 013001

The nature of dark matter and properties of neutrinos are among the most pressing issues in contemporary particle physics. The dual-phase xenon time-projection chamber is the leading technology to cover the available parameter space for Weakly Intera

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2203.02309