Characterization of the Li$$_2$$WO$$_4$$ crystal as a cryogenic scintillating calorimeter

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1140/epjc/s10052-026-15411-x
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Abstract A wide range of scintillating bolometers are under investigation for applications in the search for rare events and processes beyond the Standard Model. In this work, we report the first measurement of a natural, non-molybdenum-doped, lithium tungstate (Li $$_2$$ 2 WO $$_4$$ 4 ) crystal operated underground as a scintillating cryogenic calorimeter. The detector achieved a baseline energy resolution of 0.5 keV RMS with a low-energy threshold of about 1.5 keV. The simultaneous readout of heat and light enabled particle identification, revealing a clear separation between $$\beta /\gamma ,$$ β / γ , $$\alpha ,$$ α , and nuclear recoil populations above 300 keV, with a light-yield-based particle discrimination better than $$6\sigma .$$ 6 σ . These results, fully comparable with those achieved with other compounds in the field, demonstrate that Li $$_2$$ 2 WO $$_4$$ 4 is a promising candidate for rare-event searches. In particular, the combination of excellent radio-purity (with U/Th levels below 0.5 mBq/kg) and sensitivity to neutron interactions via the $$^6$$ 6 Li(n, $$\alpha )$$ α ) $$^3$$ 3 H reaction makes this material an attractive option for next-generation experiments in dark matter, coherent elastic neutrino-nucleus scattering, and spin-dependent interactions.