Papers
Topics
Authors
Recent
Search
2000 character limit reached

Search for Axion dark matter with the QUAX-LNF tunable haloscope

Published 29 Feb 2024 in physics.ins-det, astro-ph.CO, and hep-ex | (2402.19063v3)

Abstract: We report the first experimental results obtained with the new haloscope of the QUAX experiment located at Laboratori Nazionali di Frascati of INFN (LNF). The haloscope is composed of a OFHC Cu resonant cavity cooled down to about 30 mK and immersed in a magnetic field of 8 T. The cavity frequency was varied in a 6 MHz range between 8.831496 and 8.83803 GHz. This corresponds to a previously unprobed mass range between 36.52413 and 36.5511 $\mu$eV. We don't observe any excess in the power spectrum and set limits on the axion-photon coupling in this mass range down to $g_{a\gamma\gamma} < 0.861 \times 10{-13}$ GeV${-1}$ with the confidence level set at $90\%$.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (38)
  1. S. Weinberg, Phys. Rev. Lett. 40, 223 (1978).
  2. F. Wilczek, Phys. Rev. Lett. 40, 279 (1978).
  3. R. D. Peccei and H. R. Quinn, Phys. Rev. Lett. 38, 1440 (1977a).
  4. R. D. Peccei and H. R. Quinn, Phys. Rev. D 16, 1791 (1977b).
  5. J. Preskill, M. B. Wise, and F. Wilczek, Phys. Lett. B 120, 127 (1983).
  6. I. G. Irastorza and J. Redondo, Prog. Part. Nucl. Phys. 102, 89 (2018).
  7. P. Sikivie, Phys. Rev. Lett. 51, 1415 (1983).
  8. P. Sikivie, Phys. Rev. D 32, 2988 (1985).
  9. N. Du et al., Phys. Rev. Lett. 120, 151301 (2018).
  10. C. Boutan et al., Phys. Rev. Lett. 121, 261302 (2018).
  11. T. Braine et al., Phys. Rev. Lett. 124, 101303 (2020).
  12. C. Bartram et al., Phys. Rev Lett. 127, 261803 (2021).
  13. L. Zhong et al., Phys. Rev. D 97, 092001 (2018).
  14. K. Backes et al., Nature 590, 238 (2021).
  15. O. Kwon et al., Phys. Rev. Lett. 126, 191802 (2021).
  16. C. M. Adair et al., Nature Communications 13 (2022).
  17. A. Álvarez Melcón et al., JCAP 05 (2018), 040.
  18. A. Álvarez Melcón et al., JHEP 07 (2020), 084.
  19. A. Álvarez Melcón et al., JHEP 10 (2021), 075.
  20. H. Chang et al. (TASEH Collaboration), Phys. Rev. Lett. 129, 111802 (2022).
  21. N. Crescini et al., Eur. Phys. J. C 78, 1 (2018).
  22. D. Alesini et al., Phys. Rev. D 99, 101101 (2019).
  23. N. Crescini et al., Phys. Rev. Lett. 124, 171801 (2020).
  24. D. Alesini et al., Phys. Rev. D 103, 102004 (2021).
  25. D. Alesini et al., Phys. Rev. D 106, 052007 (2022).
  26. D. Alesini et al., Phys. Dark Univ. 42, 101370 (2023).
  27. J. L. Ouellet et al., Phys. Rev. Lett. 122, 121802 (2019).
  28. L. Brouwer et al. (DMRadio Collaboration), Phys. Rev. D 106, 103008 (2022a).
  29. L. Brouwer et al. (DMRadio Collaboration), Phys. Rev. D 106, 112003 (2022b).
  30. B. Aja et al., JCAP 2022 (11), 044.
  31. A. Caldwell et al., Phys. Rev. Lett. 118, 091801 (2017).
  32. B. M. Brubaker et al., Phys. Rev. Lett. 118, 061302 (2017).
  33. P. A. Zyla et al., (Particle Data Group), Prog. Theor. Exp. Phys. 2020, 10.1093/ptep/ptaa104 (2020), 083C01, https://academic.oup.com/ptep/article-pdf/2020/8/083C01/34673722/ptaa104.pdf .
  34. M. S. Turner, Phys. Rev. D 42, 3572 (1990).
  35. ANSYS HFSS software, https://www.ansys.com/products/electronics/ansys-hfss.
  36. A. Savitzky and M. J. Golay, Anal. Chem. 36, 1627 (1964).
  37. R. H. Dicke, in Classics in Radio Astronomy (Springer, Dordrecht, 1946) pp. 106–113.
  38. C. O’Hare, cajohare/axionlimits: Axionlimits, https://cajohare.github.io/AxionLimits/ (2020).
Citations (2)

Summary

No one has generated a summary of this paper yet.

Paper to Video (Beta)

No one has generated a video about this paper yet.

Whiteboard

No one has generated a whiteboard explanation for this paper yet.

Continue Learning

We haven't generated follow-up questions for this paper yet.

Collections

Sign up for free to add this paper to one or more collections.

Tweets

Sign up for free to view the 6 tweets with 2 likes about this paper.