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近日，美国物理学会《物理评论快报》刊发了烟台大学教授祝斌，北京化工大学教师梁正良，南京师范大学教授武雷、博士苏亮亮在暗物质直接探测领域的研究突破，该成果提升了轻暗物质的探测灵敏度。
祝斌介绍，当暗物质以接近光速的速度撞击固体材料时，会引发固体材料中的“等离子体共振”，这种“共振”可以被高精度探测器捕捉到，从而直接证明暗物质的存在。基于此，武雷、祝斌团队提出了一种新型探测方法，能显著提升半导体探测器对轻暗物质的灵敏度。通过这套方法，他们研究了暗物质与材料中的电子相互作用的过程，并揭示了暗物质激发“等离激元”的微观过程。
通过分析上述实验数据，该团队给出了对质量范围1 keV-1 MeV的暗物质-电子耦合强度迄今最严格的限制。换句话说，该团队通过上述成果缩小了暗物质可能存在的性质范围，就像在捉迷藏中排除了一些可能藏身的地方，离游戏胜利更进一步。
这一突破性成果不仅验证了该学科交叉方法的有效性，更揭示了现有半导体探测器的潜在能力。祝斌表示，在轻媒介子模型中，硅探测器对亚MeV暗物质的探测极限提升了3—20倍。此外，高灵敏度半导体探测技术除了成为揭开“暗物质”神秘面纱外的关键工具，还能应用于辐射监测、医疗成像、环境监测等领域。
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