First results of the CAST-RADES haloscope search for axions at 34.67 μeV

Álvarez Melcón, A.; Arguedas Cuendis, S.; Baier, J.; Barth, K.; Bräuninger, H.; Calatroni, S.; Cantatore, G.; Caspers, F.; Castel, J.F.; Cetin, S.A.; Cogollos, C.; Dafni, T.; Davenport, M.; Dermenev, A.; Desch, K.; Díaz-Morcillo, A.; Döbrich, B.; Fischer, H.; Funk, W.; Gallego, J.D.; García Barceló, J.M.; Gardikiotis, A.; Garza, J.G.; Gimeno, B.; Gninenko, S.; Golm, J.; Hasinoff, M.D.; Hoffmann, D.H.H.; Irastorza, I.G.; Jakovčić, K.; Kaminski, J.; Karuza, M.; Lakić, B.; Laurent, J.M.; Lozano-Guerrero, A.J.; Luzón, G.; Malbrunot, C.; Maroudas, M.; Miralda-Escudé, J.; Mirallas, H.; Miceli, L.; Navarro, P.; Ozbey, A.; Özbozduman, K.; Peña Garay, C.; Pivovaroff, M.J.; Redondo, J.; Ruz, J.; Ruiz Chóliz, E.; Schmidt, S.; Schumann, M.; Semertzidis, Y.K.; Solanki, Sami K.; Stewart, L.; Tsagris, I.; Vafeiadis, T.; Vogel, J.K.; Widmann, E.; Wuensch, W.; Zioutas, K.

doi:10.1007/JHEP10(2021)075

First results of the CAST-RADES haloscope search for axions at 34.67 μeV

Álvarez Melcón, A., Arguedas Cuendis, S., Baier, J., Barth, K., Bräuninger, H., Calatroni, S., Cantatore, G., Caspers, F., Castel, J., Cetin, S., Cogollos, C., Dafni, T., Davenport, M., Dermenev, A., Desch, K., Díaz-Morcillo, A., Döbrich, B., Fischer, H., Funk, W., Gallego, J., García Barceló, J., Gardikiotis, A., Garza, J., Gimeno, B., Gninenko, S., Golm, J., Hasinoff, M., Hoffmann, D., Irastorza, I., Jakovčić, K., Kaminski, J., Karuza, M., Lakić, B., Laurent, J., Lozano-Guerrero, A., Luzón, G., Malbrunot, C., Maroudas, M., Miralda-Escudé, J., Mirallas, H., Miceli, L., Navarro, P., Ozbey, A., Özbozduman, K., Peña Garay, C., Pivovaroff, M., Redondo, J., Ruz, J., Ruiz Chóliz, E., Schmidt, S., Schumann, M., Semertzidis, Y., Solanki, S. K., Stewart, L., Tsagris, I., Vafeiadis, T., Vogel, J., Widmann, E., Wuensch, W., & Zioutas, K. (2021). First results of the CAST-RADES haloscope search for axions at 34.67 μeV. Journal of high energy physics: JHEP, 2021(10):. doi:10.1007/JHEP10(2021)075.

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資料種別: 学術論文

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García Barceló, J.M., 著者Gardikiotis, A., 著者Garza, J.G., 著者Gimeno, B., 著者Gninenko, S., 著者Golm, J., 著者Hasinoff, M.D., 著者Hoffmann, D.H.H., 著者Irastorza, I.G., 著者Jakovčić, K., 著者Kaminski, J., 著者Karuza, M., 著者Lakić, B., 著者Laurent, J.M., 著者Lozano-Guerrero, A.J., 著者Luzón, G., 著者Malbrunot, C., 著者Maroudas, M., 著者Miralda-Escudé, J., 著者Mirallas, H., 著者Miceli, L., 著者Navarro, P., 著者Ozbey, A., 著者Özbozduman, K., 著者Peña Garay, C., 著者Pivovaroff, M.J., 著者Redondo, J., 著者Ruz, J., 著者Ruiz Chóliz, E., 著者Schmidt, S., 著者Schumann, M., 著者Semertzidis, Y.K., 著者Solanki, Sami K.¹, 著者 Stewart, L., 著者Tsagris, I., 著者Vafeiadis, T., 著者Vogel, J.K., 著者Widmann, E., 著者Wuensch, W., 著者Zioutas, K., 著者全て表示

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1Department Sun and Heliosphere, Max Planck Institute for Solar System Research, Max Planck Society, ou_1832289

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要旨: We present results of the Relic Axion Dark-Matter Exploratory Setup (RADES), a detector which is part of the CERN Axion Solar Telescope (CAST), searching for axion dark matter in the 34.67 μeV mass range. A radio frequency cavity consisting of 5 sub-cavities coupled by inductive irises took physics data inside the CAST dipole magnet for the first time using this filter-like haloscope geometry. An exclusion limit with a 95% credibility level on the axion-photon coupling constant of gaγ ≳ 4 × 10−13 GeV−1 over a mass range of 34.6738 μeV < ma < 34.6771 μeV is set. This constitutes a significant improvement over the current strongest limit set by CAST at this mass and is at the same time one of the most sensitive direct searches for an axion dark matter candidate above the mass of 25 μeV. The results also demonstrate the feasibility of exploring a wider mass range around the value probed by CAST-RADES in this work using similar coherent resonant cavities.

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日付: 出版: 2021

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出版物名: Journal of high energy physics : JHEP

種別: 学術雑誌

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出版社, 出版地: Bologna, Italy : Società italiana di fisica

ページ: - 巻号: 2021 (10) 通巻号: 75 開始・終了ページ: - 識別子（ISBN, ISSN, DOIなど）: ISSN: 1126-6708
CoNE: https://pure.mpg.de/cone/journals/resource/111021927548002

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