近日，物理学系杨峤立研究员和研究生董事勤在物理期刊《Physics Letters B》上发表论文《Probing dark matter axions using the hyperfine structure splitting of hydrogen atoms》(Phys.Lett.B 843 (2023) 138004)。杨峤立研究员为论文第一和通讯作者，暨南大学为论文唯一单位。

 文章详细研究了通过氢原子超精细能级分裂探测暗物质轴子以及超轻的类轴子粒子的可能性。氢原子的超精细结构在量子场论和QED的确立中起过特殊作用，当外加Zeeman磁场后，可以连续调节，由于暗物质轴子和质子或者电子之一存在相互作用，通过反转质子或者电子，可以产生一个共振跃迁现象，而且由于氢原子基态的电偶级跃迁是禁戒的，这样大大减少了电磁干扰，实验的具体实现可以和现有的Maser装置类似。

当外加Zeeman磁场后，氢原子基态的能级分裂，暗物质轴子可使基态产生跃迁

 杨峤立研究员近期致力于研究探测暗物质轴子的新的方案。该项研究工作得到了国家自然科学基金的资助。

 论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2023.138004