A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Shell Model Description of Spin-Dependent Elastic and Inelastic WIMP Scattering off 119Sn and 121Sb (2022)

Kasurinen, J., Suhonen, J., Srivastava, P. C., & Pirinen, P. (2022). Shell Model Description of Spin-Dependent Elastic and Inelastic WIMP Scattering off 119Sn and 121Sb. Universe, 8(6), Article 309. https://doi.org/10.3390/universe8060309

JYU-tekijät tai -toimittajat

Kasurinen, Joona
Suhonen, Jouni
Pirinen, Pekka

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Kasurinen, Joona; Suhonen, Jouni; Srivastava, Praveen C.; Pirinen, Pekka

Lehti tai sarja: Universe

eISSN: 2218-1997

Julkaisuvuosi: 2022

Ilmestymispäivä: 31.05.2022

Volyymi: 8

Lehden numero: 6

Artikkelinumero: 309

Kustantaja: MDPI AG

Julkaisumaa: Sveitsi

Julkaisun kieli: englanti

DOI: https://doi.org/10.3390/universe8060309

Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla

Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava

Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/81989

Tiivistelmä

In this work, we calculate the spin structure functions for spin-dependent elastic and inelastic WIMP scattering off 119Sn and 121Sb. Estimates for detection rates are also given. 119Sn and 121Sb are amenable to nuclear structure calculations using the nuclear shell model (NSM). With the possible exception of 201Hg, they are the only such nuclei still unexplored theoretically for their potential of inelastic WIMP scattering to a very low excited state. The present calculations were conducted using a state-of-the-art WIMP–nucleus scattering formalism, and the available effective NSM two-body interactions describe the spectroscopic properties of these nuclei reasonably well. Structure functions were found to be high for both nuclei in the case of elastic scattering. Elastic scattering dominated at the zero momentum transfer limit. Detection rate calculations indicated that inelastic scattering was relevant for both nuclei, even surpassing elastic rates for some recoil energies.

YSO-asiasanat: pimeä aine; sironta; spin (kvanttimekaniikka); ydinfysiikka; hiukkasfysiikka

Vapaat asiasanat: dark matter; WIMP; direct detection; spin structure functions; nuclear structure

Liittyvät organisaatiot

Hankkeet, joissa julkaisu on tehty

OKM-raportointi: Kyllä

VIRTA-lähetysvuosi: 2022

JUFO-taso: 1