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

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1140/epjc/s10052-026-15411-x
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.