Axion/Hidden-Photon Dark Matter Conversion into Condensed Matter Axion
QCD轴子或类轴子粒子是宇宙中暗物质的候选者。另一方面，在某些凝聚态系统中存在类轴子激发，这意味着凝聚态轴子与暗物质粒子之间可能存在相互作用。在量子水平上讨论了反铁磁绝缘体中凝聚态轴子与集体自旋波激发之间的关系。为发现暗物质信号，估算了亮暗物质（如基本粒子轴子或隐藏光子）向凝聚态物质轴子的转化率。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall hep-ph
QCD Axion Conversion in Magnetospheres of Neutron Stars
Oriental Institute of Science and Technology（东方科学技术研究所）
本研究基于FPS EoS和TOV方程，在15 meV轴子质量与10^17 G中心磁场下分析磁化中子星的轴子发射及转换光子能谱，发现强磁场显著影响冷却速率与光度。
2026-11-04 hep-ph
Electromagnetic Catalysis of the Radiative Decay of the Axion
在树能级上研究了轴子与夸克和轻子耦合的DFSZ模型中，轴子$a \to γγ$在外电磁场中的辐射衰变。外磁场对衰变几率有很强的催化作用，即消除了轴子质量小对衰变的主要抑制。
1997-08-01 hep-ph
Electromagnetic detection of axions
利用费曼图技术，对静态电磁场中的光子-轴子转换进行了详细的讨论。给出了在平板电容器的电场和螺线管的磁场作用下的微分截面。根据我们的研究结果的实验室实验的生产和检测的轴子描述。这个实验将利用轴子衰变常数以及轴子质量。
1995-07-24 hep-ph
Resonant conversions of QCD axions into hidden axions and suppressed isocurvature perturbations
我们详细研究了MSW类共振转换QCD轴子到隐藏的轴子，包括绝热条件仅勉强满足的情况下，非谐效应是不可忽略的。当共振转换是有效的，QCD轴子丰度被抑制的隐藏和QCD轴子质量比。我们发现，当共振转换是不完整的，由于弱违反绝热性，CDM等曲率扰动可以显着抑制，而非高斯的等曲率扰动一般保持不受抑制。因此，膨胀尺度上的等曲率界限可以通过QCD轴子到隐藏轴子的部分共振转换来放松。
2014-11-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the applicability of the Landau-Zener formula to axion-photon conversion
本文研究Landau-Zener公式在轴子-光子共振转换中的适用条件，推导了边界位于非均匀性尺度附近的广义LZ公式，揭示了振荡范围小于共振区域时公式失效及绝热极限下转换概率非最大的问题，并提出了互补适用范围的半经典近似方法。
2023-04-13 hep-ph
About an influence of external electromagneticfields on the axion decays
给出了外电磁场对轴子衰变影响的一些结果。结果表明，该领域催化这些过程。我们得到的描述轴子衰变$a \to f \tilde f$的结果可以用来重新考察在宇宙早期可能存在强磁场的情况下轴子质量的下限。
1997-08-08 hep-ph
Axions and "Light Shining Through a Wall": A Detailed Theoretical Analysis
我们给出了轴子-光子和光子-轴子转换振幅的详细研究，这进入了“光透过墙”实验的分析。采用了几种不同的计算方法，并进行了比较，在所有情况下，我们保留了一个非零的轴子质量。对于首阶，我们发现当光子频率$ω$与轴子质量$m$非常接近时，存在一个阈值尖点，该阈值尖点使光子到轴子的转换幅度显著增强，相对于相应的轴子到光子的转换过程，增强了一个因子$ω/\sqrt{ω^2-m^2}$.当为$m=0$时，增强因子减小到1，并且恢复先前计算的结果。我们的计算包括一个精确的波匹配分析，这表明如何保持在$ω=m$阈值附近的么正性，并讨论的情况下，当磁场延伸到"墙“的区域。
2008-03-05 hep-ph
Cosmological constraints on axionic dark radiation from axion-photon conversion in the early Universe
轴子在弦论中似乎无处不在，其中一些可能是由重标量衰变产生的非热，有助于暗辐射。研究了在原初磁场存在下，由轴子暗辐射通过轴子-光子转换产生的光子的各种宇宙学效应，导出了轴子-光子耦合与原初磁场结合的严格约束.
2013-08-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion Decay of a Photon in an External Electromagnetic Field
利用赝标粒子与外电磁场诱导的双光子相互作用研究光子衰变$γ\to γa$，其中a是与Peccei-Quinn U（1）对称性有关的赝标粒子.分析了光子场致轴子辐射是天体能量损失的一个可能来源。
1999-03-18 hep-ph
Signatures of photon-axion conversion in the thermal spectra and polarization of neutron stars
在强磁场存在下，光子转化为轴子可以使磁化天体的辐射变暗。在这里，我们进行了详细的计算，旨在量化的光谱，光变曲线和极化的中子星（NS）的光子-轴子转换的签名。我们考虑到能量和角度依赖的转换概率和表面的热发射从NS。后者是从磁化大气模型，包括由于真空偏振的光子偏振模式转换的效果计算。由此产生的光谱模型，包括引力红移和光偏转的广义相对论效应，使我们能够对所观察到的NS光谱，光变曲线和偏振信号的光子到轴子转换的影响作出现实的预测。我们确定了转换的独特特征，例如当热点旋转远离观察者视线时，热点的有效面积增加。对于从整个表面发射的恒星，转换产生的视半径要么大于要么小于（取决于轴子质量和耦合强度）NS状态方程设定的极限。对于一个发射区，观察相位上，光子-轴子转换的结果在反转的偏振平面相对于无转换的情况。虽然我们确定的特征的定量细节取决于NS属性（磁场强度，温度）和轴子参数，光子-轴子转换引起的光谱和偏振签名是独特的，足以使NS非常有趣和有前途的探测器的轴子物理。
2012-01-25 astro-ph.HE hep-ph
Landau-Zener formula and resonant axion conversion in neutron star magnetospheres
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Helsinki Institute of Physics（赫尔辛基物理研究所）
研究Landau-Zener描述在中子星磁层中轴子-光子共振转换的适用性，发现当共振宽度超过转换区域大小时公式失效，并据此修正了来自光学波段偏振搜索的轴子约束。
2026-11-04 astro-ph.HE hep-ph
Resonant axion-plasmon conversion in neutron star magnetospheres
本研究探讨磁星磁层中类似中微子MSW效应的共振轴子-等离子体激元转换对轴子-光子转换射电信号的影响，发现其会降低光子通量和望远镜灵敏度，需重新评估实验约束并改进探测策略。
2025-02-18 astro-ph.HE hep-ph physics.plasm-ph
Axion Magnetic Resonance: A Novel Enhancement in Axion-Photon Conversion
该研究提出轴子磁共振新机制，通过磁场的空间或时间变化抵消轴子与光子色散差以增强转换效率，可将ALPS II实验在特定轴子质量下的耦合探测范围提升两个数量级。
2024-09-11 hep-ex hep-ph
Coherently Enhanced Axion-Photon Conversion via Seeded Photons for Short-Pulse Axion Detection
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）；Collaborative Innovation Center of IFSA, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学国际前沿科学协同创新中心）
通过受控光子增强轴子-光子转换，提升短脉冲轴子探测实验的灵敏度与光子产量。
2025-10-27 hep-ph physics.plasm-ph
Axion-photon conversion in strongly magnetised plasmas
轴子暗物质可以在中子星的磁层中共振转化为光子，可能会产生地球上可观测到的无线电信号。这种间接探测轴子暗物质的方法最近在文献中受到了极大的关注。无线电信号的计算因多种效应而变得复杂;最重要的是，轴子到中子星上的引力下落将它们加速到半相对论速度，而中子星的磁层是高度各向异性的。这两个因素都使轴子到光子的转换计算复杂化。在这项工作中，我们提出了第一个完全三维计算的轴子光子转换在高度磁化各向异性介质。根据轴子轨迹，这种计算导致转换的数量级差异相比，到目前为止在文献中使用的简化的一维计算，改变所产生的光子的方向性。我们的结果将对人们在望远镜中观察到的无线电信号产生重要影响。
2021-11-09 astro-ph.CO hep-ph
Radio Signal of Axion-Photon Conversion in Neutron Stars: A Ray Tracing Analysis
在中子星的磁层中，轴子暗物质可以共振转化为光子。它最近已被证明，无线电观测附近的NS，因此可以提供一个高灵敏度的探针的轴子参数空间。在这里，我们扩展现有的计算进行的第一个三维计算的光子通量，考虑到各向同性的相空间分布的轴子和NS磁层的结构。特别是，我们研究了通量的整体大小及其可能的时间变化。我们发现，整体信号强度是强大的，我们更现实的分析。此外，我们发现，相对于NS旋转的信号的方差被冲洗掉的额外的轨迹在我们的治疗。然而，我们表明，SKA观测对J0806.4-4123是敏感的$g_{aγγ}\sim 3\times10^{-13}\mathrm{\,GeV^{-1}}$在$m_a\sim 7\times10^{-6}\mathrm{\,eV}$，即使考虑多普勒展宽。最后，我们提供了必要的代码来计算任何给定的NS系统的光子通量。
2020-06-02 hep-ph
Axion in an External Electromagnetic Field
在所有粒子都离开质量壳层的一般情况下，研究了外电磁场中赝标粒子与两个光子的有效相互作用。这种相互作用被用来研究轴子的辐射衰变$a \to γγ$，一种与Peccei-Quinn对称性相关的赝标粒子，以及光子分裂的交叉通道$γ\to γa$。结果表明，外场消除了与小的轴子质量的抑制，从而导致这些过程的强催化。分析了光子引起的场致轴子辐射是天体能量损失的另一个可能来源。
1999-07-09 hep-ph
Probing Axions with Radiation from Magnetic Stars
最近的实验表明，偏振光子可以耦合到赝标量粒子，如轴子显着。我们研究了磁星，特别是中子星辐射的轴子-光子耦合的可能观测特征。我们提出了一般的方法来计算轴子光子转换的概率在传播过程中通过一个变化的磁化真空，以及通过一个不均匀的大气。部分轴子-光子转换可能发生在中子星外的真空区。强的轴子-光子混合由于大气中的共振而发生，并且取决于轴子耦合强度和其他参数，在共振处可以发生显著的轴子-光子转换。这种转换可能会对恒星的辐射光谱和偏振信号产生可观察到的影响。我们也将我们的结果应用到轴子光子在太阳和磁性白矮星中的传播。我们发现，在传播过程中，没有明显的太阳轴子到光子的转换。
2006-11-15 astro-ph hep-ph
QCD axion bubbles in the presence of ALP resonant conversion
研究ALP共振转换对QCD轴子气泡形成的影响，发现ALP能量转移可抑制背景温度，进而影响原初黑洞形成。
2025-01-27 astro-ph.CO hep-ph
Resonant photon-axion conversion driven by axion dark matter oscillations
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（理论物理研究所）
本文提出由暗物质振荡驱动的共振光子-轴子混合机制，通过Floquet理论分析了其在天体物理观测中的潜在应用。
2026-10-14 astro-ph.HE hep-ph
Enhancing photon-axion conversion probability with squeezed coherent states
本文以量子场论方法处理光子-轴子转换，评估了从光子量子态到轴子量子态的转换概率，并发现压缩相干态能增强该转换概率，有助于提升轴子探测灵敏度。
2025-07-10 gr-qc hep-ph hep-th
Axion Dark Matter Detection by Superconducting Resonant Frequency Conversion
我们提出了一种方法来寻找轴子暗物质与一个专门设计的超导射频腔，目标质量$m_a \lesssim 10^{-6} \text{ eV}$的轴子。我们的方法利用轴子诱导的频率$\sim$ GHz的近简并共振模式之间的转换。通过改变两种模式之间的频率分裂来实现对轴子质量的扫描。与传统方法相比，这允许用于轻于GHz的轴子的参数增强的信号功率。投影灵敏度覆盖了$10^{-8} \text{ eV} \lesssim m_a \lesssim10^{-6} \text{ eV}$的QCD轴子暗物质和像$m_a \sim 10^{-14} \text{ eV}$一样轻的类轴子暗物质的未探索的参数空间。
2019-12-23 hep-ex hep-ph
Resonant Landau-Zener Conversion In Multi-Axion Systems
本文解析研究多轴子系统中的朗道-齐纳共振转换，揭示非绝热转换机制，并预测QCD轴子与类轴子混合对卤oscope实验的探测目标。
2025-07-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
130GeV gamma-ray line through axion conversion
我们将轴子-光子转换机制应用于费米卫星观测到的130 GeV $γ$射线谱线。在银河系中心附近，一些天体物理源和/或粒子暗物质可以产生高能轴子（或类轴子粒子），轴子在飞向地球的过程中在银河系磁场中转化为$γ$射线。由于连续$γ$射线和反质子的产生在轴子的产生中被充分抑制，这种情况符合130 GeV的$γ$射线线，而不与宇宙射线测量相冲突。我们推导了暗物质的轴子产生截面和衰变率，以拟合作为轴子参数函数的$γ$射线过剩。在这种情况下，$γ$射线的空间分布取决于暗物质分布和磁场配置，这将通过未来的$γ$射线观测进行测试，例如，H.E.S.S. II、CTA和伽马-400。作为一个说明性的例子，我们研究现实的超对称轴子模型，并显示出良好的参数，很好地适合$γ$射线过剩。
2015-04-27 astro-ph.CO hep-ph
Theory for the Direct Detection of Solar Axions by Coherent Primakoff Conversion in Germanium Detectors
假设轴子存在，并在太阳中通过原子核库仑场中光子的Primakoff转换产生。在锗探测器中计算检测率，这是由于当入射角满足给定晶面的布拉格条件时，晶格中的轴子到光子的相干转换。速率与太阳和探测器的相对位置相关，产生一个特征可识别的亚昼夜时间模式。一个主要的实验提出了基于一个大型探测器阵列。
1997-08-01 astro-ph hep-ph
Constraining resonant photon-axion conversions in the Early Universe
在宇宙的热历史中，原始磁场的存在会引起光子和类轴子粒子（ALP）之间的共振转换。这些转换会扭曲宇宙微波背景（CMB）的黑体光谱。在这种情况下，我们推导出的光子ALP共振转换使用高精度的宇宙背景探测器上的FIRAS仪器收集的CMB光谱数据的界限。我们得到了光子-ALP耦合常数g乘以磁场强度B的乘积的上限，当ALP质量低于eV时，g B > 10^{-13} GeV^{-1} nG。
2009-08-06 astro-ph.CO hep-ph
Probing an ultralight QCD axion with electromagnetic quadratic interaction
本研究针对超轻QCD轴子，探究了由圈图阈值修正产生的电磁二次耦合，指出其可通过光学原子钟等新途径探测轴子，还推导了暗物质速度弥散引发的低频涨落背景的功率谱解析表达式，为更重轴子的搜寻提供了新方法与实验思路。
2025-09-07 hep-ph
The radio telescope search for the resonant conversion of cold dark matter axions from the magnetized astrophysical sources
研究了在天体物理源强磁场（如中子星磁层中的磁场）存在下，冷暗物质（CDM）轴子绝热共振转换为光子的条件。我们证明了即将到来的射电望远镜，如SKA（平方公里阵列）可以探测这些光子信号的CDM轴子的可能性。
2018-05-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Photon Ring Dimming as a Signature of Photon-Axion Conversion in Janis-Newman-Winicour Naked Singularity
本研究探究Janis-Newman-Winicour裸奇点附近的光子-轴子转换，发现质量小于100neV的光子可高效转换为轴子，转换概率受时空特征参数影响，观测特征为X射线与伽马能段光子环变暗，M87*等致密天体可作为探测候选体。
2025-02-20 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Axion-Photon Conversion and Effects on 21cm Observation
最近，EDGES实验在无线电波中发现了21 cm吸收信号的增强，这可能是重子的反常冷却或宇宙微波背景光子的加热。在本文中，我们追求后一种可能性。我们指出，在星系际磁场的作用下，由类轴子粒子组成的暗辐射可以共振转化为光子，从而有效地加热了EDGES实验所需频率范围内的辐射。这可以解释边缘异常。
2018-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Turbulent axion-photon conversions in the Milky-Way
银河磁场可以触发光子和类轴子粒子（ALP）之间的转换，导致可观察光子光谱的特殊特征。以前的研究只考虑了磁场的规则分量。然而，观测结果一致表明，存在一个额外的湍流分量，具有类似的强度，并在几个10 $\,$ pc的尺度上相关。我们研究了湍流磁场对ALP-光子转换的影响，用数值和解析的方法描述了这种影响。我们表明，湍流磁场可以改变转换概率的两个因素，并可能导致可观察到的不规则性，从不同的天体物理来源的可观察到的光子光谱。
2021-07-07 astro-ph.HE hep-ph
Conversion of Emitted Axionic Dark Matter to Photons for Non-Rotating Magnetized Neutron Stars
本文研究强磁场下非旋转磁化中子星中修正TOV方程对轴子、中微子及光子光度的影响，采用APR和FPS状态方程与NSCool代码计算PBF发射率，并分析轴子转化为光子的过程，发现强磁场显著改变轴子能谱和转化光子通量。
2024-02-20 astro-ph.HE hep-ph
Photon-axion conversion as a mechanism for supernova dimming: Limits from CMB spectral distortion
星系际磁场引起的轴子-光子转换已经被提出来解释遥远的Ia型超新星在没有宇宙加速的情况下变暗。该效应取决于星系际电子密度$n_e$以及$B$ -场强度和畴大小。我们表明，对于$n_e\alt 10^{-9} {\rm cm}^{-3}$，同样的机制会导致过度的宇宙微波背景（CMB）的光谱失真。这个小的- $n_e$参数区域被以前基于类星体（QSO）光谱色散的最严格的约束所开放。CMB和类星体极限的结合表明，光子-轴子转换机制只能对Ia超新星的变暗起次主导作用。需要对受光子-轴子振荡影响的所有可观测量进行综合分析，以最终判定该模型的可行性。
2005-07-01 astro-ph hep-ph
Weighing the Solar Axion
轴子太阳望远镜通过在指向太阳的强实验室磁体中进行逆普里马科夫转换来搜索太阳轴子和类轴子粒子。虽然太阳镜总是可以测量轴子与光子的耦合，但转换信号与小于0.02 eV的轴子的质量无关。另一方面，由于轴子-光子振荡破坏了沿磁体的转换的相干性，高于该值的质量具有被抑制的信号。然而，这两个制度之间的轴子转换信号中存在的光谱振荡是高度依赖于轴子质量。我们表明，这些振荡是可观察到的现实的能量分辨率，并可用于确定轴子质量的百分比水平的精度。使用即将到来的日光镜IAXO的预测，我们表明，$>3σ$敏感性的非零轴子质量之间的$3 \times 10^{-3}$和$10^{-1}$ eV的Primakoff和轴子电子太阳通量是可能的。
2019-02-20 astro-ph.CO hep-ph
Experimental Search for Solar Axions via Coherent Primakoff Conversion in a Germanium Spectrometer
结果报告的实验搜索的独特的，快速变化的时间模式的太阳轴子相干转换成光子通过Primakoff效应在单晶锗探测器。预测这种转换时，轴子是在一个布拉格角与晶面入射。对阿根廷Sierra Grande的1 kg DEMOS探测器的约1.94 kg.yr数据进行分析，得到一个新的实验室约束，其轴子-光子耦合为$g_{aγγ} < 2.7\cdot 10^{-9}$ GeV $^{-1}$，与轴子质量无关，最高可达~ 1 keV。
1997-08-01 astro-ph hep-ph
Production of axion-like particles from photon conversions in large-scale solar magnetic fields
太阳是类轴子粒子（axion like particles，ALPs）的天体物理来源，主要通过Primakoff过程产生。此外，在太阳中存在大规模的磁场，通过热光子的相干转换催化额外的ALP产生。我们研究这种贡献的太阳ALP发射率，通常被忽略在以前的调查。此外，我们讨论了额外的限制ALP光子耦合的能量损失的参数，以及在未来的日光镜和暗物质实验的检测前景，这个新的ALP流量。
2020-12-29 astro-ph.SR hep-ph
Search for Solar Axions Produced by Primakoff Conversion Using Resonant Absorption by $^{169}$Tm Nuclei
研究了$^{169}$ Tm核对Primakoff太阳轴子的共振吸收。这种吸收会导致激发低的核能级：$A+^{169}$ Tm $\to ^{169}$ Tm $^*$ $\to ^{169}$ Tm $ + γ$（8.41 keV）。为此目的，使用Si（Li）检测器和置于低背景设置内的$^{169}$ Tm靶。结果得到了一个新的轴子-光子耦合和轴子质量的限制条件：$g_{Aγ}({GeV}^{-1})\cdot m_A(eV)\leq1.36\cdot10^{-5}$（90% c.l.）。在强子轴子模型中，这个限制对应于轴子质量的上限-- $m_A\leq$ 191 eV（90% c. l）。
2009-04-22 hep-ex hep-ph
Axion-photon conversion caused by dielectric interfaces: quantum field calculation
近均匀磁场中介质界面上的轴子-光子转换是介质晕镜方法寻找轴子暗物质的基础。类似于跃迁辐射，该过程是可能的，因为光子波函数被介电层修改（“加里比波函数“）并且不再是动量的本征态。一个传统的一阶微扰计算的量子化轴子状态和这些扭曲的光子状态之间的跃迁概率提供了微波产生率。这一结果与以往基于求解经典麦克斯韦方程组的轴子-电磁场组合系统的结果一致。我们认为，在一般情况下，平均光子产生率是由我们的结果，独立的详细的量子态的轴子场。此外，我们的研究结果提供了一个新的视角在介质haloscope的轴子-光子转换，因为速率是基于未扰动轴子和光子波函数之间的重叠积分，在类似的微波腔haloscope的通常治疗。
2017-09-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Fourier formalism for relativistic axion-photon conversion, with astrophysical applications
本文研究了具有背景磁场${\bf B}$的等离子体中光子与相对论性类轴子粒子的弱混合。我们表明，在轴子-光子耦合的领导秩序，转换概率，$P_{γ\to a}$，是由垂直于粒子轨迹的磁场分量的一维功率谱。等价地，我们将$P_{γ\to a}$表示为磁场自相关函数的傅里叶变换，并在实空间磁场的性质和能量依赖的转换概率之间建立字典。对于质量大于等离子体频率（$m_a>ω_{\rm pl}$）的轴子，我们使用这种形式来解析地解决一般磁场中的微扰轴子-光子混合问题。在一般情况下，$ω_{\rm pl}/m_a$沿轨迹任意变化，我们表明，一个天真的应用程序的标准形式主义的“共振”转换可以得到非常不准确的结果，一个仔细的计算一般给予非共振的贡献至少一样大的共振贡献。此外，我们演示了如何基于快速傅立叶变换的技术提供了一个新的，高效的数值方法计算轴子光子混合。我们简要地讨论了磁场建模在星系团在我们的研究结果，并认为，特别是最近提出的“经常”模型用于研究轴子光子混合（特别适用于英仙座集群）是不一致的意见。我们的形式主义提出了新的方法来寻找轴子的印记，并将是非常重要的光谱仪与百分之一级的灵敏度，其中包括现有的X射线观测钱德拉以及即将到来的雅典娜任务。
2022-02-03 astro-ph.HE hep-ph
Axion-Radiation Conversion by Super and Normal Conductors
我们提出了一种探测暗物质轴子的方法。它在强磁场下使用超导体。众所周知，暗物质轴子在磁场作用下会产生振荡电场。电场与磁场成正比，使带电粒子在导体中振荡。然后，产生电磁场的辐射。辐射通量取决于感应的电场有多大以及导体中带电粒子的数量有多大。我们证明了超导体中的电场与真空中的感应电场基本相同。它与磁场成正比。由于迈斯纳效应，它只存在于表面。另一方面，虽然磁场可以穿透正常导体，但由于趋肤效应，振荡电场仅存在于导体的表面。表面感应的电场强度与真空中的电场强度相等。通过求解由Ginzburg-Landau模型描述的轴子和库珀对耦合的电磁场方程，得到了超导体中的电场。通过求解与轴子耦合的导体中的电磁场方程，得到了正常导体中的电场。我们比较了圆柱形超导体和相同尺寸的正常导体的辐射通量。我们发现超导体的辐射通量比正常导体的辐射通量大一百倍。我们还表明，当我们使用超导谐振腔时，我们获得的辐射能量的数量级比在正常的导电谐振腔中的两倍大。
2020-12-02 hep-ph
Probing Axion-Photon conversion via circular polarization imprints in the CMB $V$-mode observations
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Indian Institute of Science（印度科学学院）
本文提出利用CMB V模式观测中的圆偏振印记来约束轴子类粒子的参数空间，通过研究轴子-光子转换机制在宇宙微波背景中的影响，探讨了磁场对光子圆偏振度的影响，并指出在最优情况下，40 GHz的CLASS观测可以探测到之前未被约束的轴子-光子耦合参数范围。
2026-05-20 astro-ph.CO hep-ph
Effects of Finite Material Size On Axion-magnon Conversion
本文系统分析了轴子-磁振子转换率对目标材料尺寸的依赖性，指出当轴子德布罗意波长较短时有限动量磁振子模式可被激发，并讨论了该效应在探测相对论性轴子和较重质量轴子暗物质中的重要性。
2024-02-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Radio Signals from Axion Dark Matter Conversion in Neutron Star Magnetospheres
我们表明，轴子暗物质（DM）可以通过从中子星发射的窄无线电线检测。中子星的磁层拥有一个强大的磁场和等离子体频率，该频率朝着中子星表面增加。当轴子穿过磁层时，它们可以在等离子体频率等于轴子质量的半径附近的狭窄区域内共振转换为无线电光子。信号的带宽由远离中子星的小DM速度色散设定。我们解决了轴子光子混合方程，包括磁化等离子体和相关的各向异性介电张量的全面处理，以获得转换概率。我们讨论了可能的中子星目标，以及它们如何探测质量范围为~0.2-40 $μ$ eV的QCD轴子参数空间。
2018-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Resonant Axion-Photon Conversion in the Early Inspiral of Neutron Star Binaries
University of Salamanca（萨拉曼卡大学）
研究双中子星 inspiral 阶段中轴子-光子共振转换的机制及其在射电观测中的潜在探测价值。
2026-02-13 astro-ph.HE hep-ph
Axion Cloud Decay due to the Axion-photon Conversion with Multi-pole Background Magnetic Fields
本文研究多极背景磁场下轴子-光子转换导致的轴子云衰变，发现衰变率显著依赖方位角量子数，且可达到或超过超辐射不稳定性增长率。
2023-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dimming of Photon Ring due to Photon-Axion Conversion around Kerr Black Holes
Shiv Nadar Institution of Eminence (Deemed to be University)（希夫纳达尔卓越机构（认可大学））；National Institute of Technology, Rourkela（鲁尔克拉国家理工学院）；Universität Hamburg（汉堡大学）
研究探讨了强引力下Kerr黑洞附近光子-轴子转换的可观测特征，发现超大质量黑洞如M87*的转换效率更高，高频率（X射线和伽马射线）及高耦合常数、低电子密度和轴子质量会增加转换效率，光子谱亮度变暗程度主要由磁场、耦合常数和黑洞自旋决定。
2026-05-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Photon-axion conversion in intergalactic magnetic fields and cosmological consequences
星系际磁场引起的光子-轴子转换导致远距离源的明显变暗，特别是宇宙标准烛光，如Ia型超新星（SNe Ia）。本文综述了这一机制对Ia超新星光度-红移关系、类星体光谱色散和宇宙微波背景光谱的影响。最初的想法是在没有宇宙加速的情况下解释遥远的Ia超新星的明显变暗，这一想法受到了这些论点的强烈限制。然而，从Ia超新星光度-红移关系中提取的宇宙状态方程仍然对这种机制敏感。例如，它可以模仿幻影能量。
2006-07-18 astro-ph hep-ph
Electromagnetic energy loss of axion stars
研究了强静磁场作用下空间定域和引力束缚的轴子组态与电磁辐射的能量交换率。完全解析处理的基础上实现变分优化的可分离的时空块配置文件。对于稀轴子星，能量变化方程被重新解释为轴子数的速率方程。它的解决方案暗示了一个渐进的$\sim t^{1/5}$增加的丛大小。
2023-02-26 hep-ph hep-th
Resonant conversion of axion dark radiation into terahertz electromagnetic radiation in a neutron star magnetosphere
本研究发现中子星磁层中轴子-光子转化存在质量匹配共振和Euler-Heisenberg辅助共振两种模式，重点研究后者介导的相对论轴子暗辐射转化，计算不同参数下的电磁辐射，指出产生可探测信号的可能性极低。
2024-08-15 astro-ph.CO hep-ph
Photon-axion conversion in Active Galactic Nuclei?
类轴子粒子（Axion-Like Particles，ALPs）是当前研究的热点。我们分析的背景下，活动星系核（AGN）的相对论性喷流模型的光子ALP转换超过100个来源。与以前的说法相反，我们发现，这个过程不能发生在100 GeV以上，无论实际的活动星系核模型和ALP参数的值。这一结果排除了一种绕过100 GeV以上宇宙不透明度的策略，这显然是观测所需要的。我们还表明，一些活动星系核的可观察到的效果，可以显示在X和软伽玛射线波段。
2009-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Axion-photon conversion down to the nonrelativistic regime
本研究突破轴子-光子转化研究的相对论近似限制，给出任意轴子能量下的精确解析解及微扰展开方法，并推导了适用于中子星磁层暗物质轴子转化的共振简化公式。
2025-03-21 astro-ph.GA hep-ph hep-th
Two-loop contributions of axion-like particles to electromagnetic and chromomagnetic form factors
本文计算了轴子类似粒子（ALPs）介导的缪子反常磁矩和味破坏衰变μ→eγ过程的双圈阶形状因子，并分析了其对ALP耦合实验约束的数值影响。
2024-06-06 hep-ph
Axion-like Particle Conversion in the Solar Magnetic Field
该研究探讨太阳磁场中类轴子粒子与光子的转换现象，利用NuSTAR观测数据对ALP-光子耦合施加严格约束。
2025-01-27 astro-ph.CO hep-ph
