European Physical Journal C: Particles and Fields (Jul 2019)
First results on sub-GeV spin-dependent dark matter interactions with $$^{7}$$ 7 Li
- A. H. Abdelhameed,
- G. Angloher,
- P. Bauer,
- A. Bento,
- E. Bertoldo,
- C. Bucci,
- L. Canonica,
- A. D’Addabbo,
- X. Defay,
- S. Di Lorenzo,
- A. Erb,
- F. v. Feilitzsch,
- N. Ferreiro Iachellini,
- S. Fichtinger,
- A. Fuss,
- P. Gorla,
- D. Hauff,
- J. Jochum,
- A. Kinast,
- H. Kluck,
- H. Kraus,
- A. Langenkämper,
- M. Mancuso,
- V. Mokina,
- E. Mondragon,
- A. Münster,
- M. Olmi,
- T. Ortmann,
- C. Pagliarone,
- L. Pattavina,
- F. Petricca,
- W. Potzel,
- F. Pröbst,
- F. Reindl,
- J. Rothe,
- K. Schäffner,
- J. Schieck,
- V. Schipperges,
- D. Schmiedmayer,
- S. Schönert,
- C. Schwertner,
- M. Stahlberg,
- L. Stodolsky,
- C. Strandhagen,
- R. Strauss,
- C. Türkoğlu,
- I. Usherov,
- M. Willers,
- V. Zema,
- (THE CRESST Collaboration),
- M. Chapellier,
- A. Giuliani,
- C. Nones,
- D. V. Poda,
- V. N. Shlegel,
- M. Velázquez,
- A. S. Zolotarova
Affiliations
- A. H. Abdelhameed
- Max-Planck-Institut für Physik
- G. Angloher
- Max-Planck-Institut für Physik
- P. Bauer
- Max-Planck-Institut für Physik
- A. Bento
- Max-Planck-Institut für Physik
- E. Bertoldo
- Max-Planck-Institut für Physik
- C. Bucci
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- L. Canonica
- Max-Planck-Institut für Physik
- A. D’Addabbo
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- X. Defay
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- S. Di Lorenzo
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- A. Erb
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- F. v. Feilitzsch
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- N. Ferreiro Iachellini
- Max-Planck-Institut für Physik
- S. Fichtinger
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- A. Fuss
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- P. Gorla
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- D. Hauff
- Max-Planck-Institut für Physik
- J. Jochum
- Eberhard-Karls-Universität Tübingen
- A. Kinast
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- H. Kluck
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- H. Kraus
- Department of Physics, University of Oxford
- A. Langenkämper
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- M. Mancuso
- Max-Planck-Institut für Physik
- V. Mokina
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- E. Mondragon
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- A. Münster
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- M. Olmi
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- T. Ortmann
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- C. Pagliarone
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- L. Pattavina
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- F. Petricca
- Max-Planck-Institut für Physik
- W. Potzel
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- F. Pröbst
- Max-Planck-Institut für Physik
- F. Reindl
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- J. Rothe
- Max-Planck-Institut für Physik
- K. Schäffner
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- J. Schieck
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- V. Schipperges
- Eberhard-Karls-Universität Tübingen
- D. Schmiedmayer
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- S. Schönert
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- C. Schwertner
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- M. Stahlberg
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- L. Stodolsky
- Max-Planck-Institut für Physik
- C. Strandhagen
- Eberhard-Karls-Universität Tübingen
- R. Strauss
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- C. Türkoğlu
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- I. Usherov
- Eberhard-Karls-Universität Tübingen
- M. Willers
- Physik-Department and Excellence Cluster Universe, Technische Universität München
- V. Zema
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- (THE CRESST Collaboration)
- M. Chapellier
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay
- A. Giuliani
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay
- C. Nones
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
- D. V. Poda
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay
- V. N. Shlegel
- Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry
- M. Velázquez
- Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, SIMAP UMR 5266
- A. S. Zolotarova
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
- DOI
- https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-7126-4
- Journal volume & issue
-
Vol. 79,
no. 7
pp. 1 – 7
Abstract
Abstract In this work, we want to highlight the potential of lithium as a target for spin-dependent dark matter search in cryogenic experiments, with a special focus on the low-mass region of the parameter space. We operated a prototype detector module based on a $$\hbox {Li}_2\hbox {MoO}_4$$ Li2MoO4 target crystal in an above-ground laboratory. Despite the high background environment, the detector sets a competitive limit on spin-dependent interactions of dark matter particles with protons and neutrons for masses between $$0.8~\hbox {GeV/c}^2$$ 0.8GeV/c2 and $$1.5~\hbox {GeV/c}^2$$ 1.5GeV/c2 .
