Физики нашли материалы, способные повысить чувствительность детекторов тёмной материи в 100–1000 раз

Физики предложили новые материалы, которые могут повысить чувствительность детекторов тёмной материи в 100-1000 раз. Международная команда с участием Еврейского университета в Иерусалиме показала, что титанат диселенида TiSe₂, стронций рутенат Sr₂RuO₄ и легированный бором алмаз способны усиливать крайне слабые сигналы от лёгких частиц тёмной материи.

Преимущество новых материалов связано с их низкоэнергетическими коллективными электронными возбуждениями — плазмонами. Они позволяют эффективнее регистрировать ничтожные количества энергии, которые гипотетические частицы тёмной материи могут передавать электронам обычного вещества. Наиболее сильный результат показал TiSe₂: расчёты указывают на рост чувствительности на два-три порядка относительно используемых в качестве ориентира материалов.

Исследователи использовали первопринципные квантово-механические расчёты, чтобы оценить реакцию трёх материалов на взаимодействие с лёгкой тёмной материей. Два из них обладают ещё одним важным свойством — направленной чувствительностью: отклик зависит от направления движения частиц относительно кристаллической структуры. Из-за вращения Земли сигнал должен изменяться в течение суток, что потенциально позволит отличать события от тёмной материи от фоновых шумов.

Работа опубликована в Physical Review Letters 2 сентября 2026 года. Речь пока идёт о материалах для будущих детекторов, а не о прямом обнаружении тёмной материи: все три кандидата можно синтезировать существующими методами, причём TiSe₂ исследователи считают особенно перспективным для масштабного производства.

Источник: interestingengineering