Electric Dipole Moments of Nucleons, Nuclei, and Atoms: The Standard Model and Beyond
对分子、原子、核子和原子核的永久电偶极矩（EDM）的研究为探索标准模型（BSM）内外的CP破坏提供了强有力的探针。实验EDM限制的解释需要仔细描绘的物理学在很宽的距离尺度，从长距离的原子和分子尺度的物理学或超过费米尺度的短距离动力学。在这篇评论中，我们提供了一个框架，从这些不同的尺度上解开物理学的贡献，建立了一套从四维和六维的有效运营商，体现CP破坏在费米尺度。我们调查现有的计算与费米尺度CP破坏在实验系统的兴趣，强子和核矩阵元素，并量化这些计算的理论不确定性的水平。使用当前感兴趣的代表性BSM方案，我们说明了如何在各种尺度上的物理相互作用产生的EDM在一个潜在的可观察的水平。
2013-03-10 hep-ph nucl-ex nucl-th
Limit on the nuclear Schiff moment of europium-153
University of Toronto（多伦多大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）；University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
利用Y₂SiO₅晶体中两种相反极化¹⁵³Eu³⁺离子核自旋共振，将¹⁵³Eu核Schiff矩限制在1.7×10⁻⁸ e·fm³（95%置信度），约束TeV能级新物理。
2026-08-04 hep-ex nucl-ex physics.atom-ph
Nuclear electric dipole moment as a good probe of CP violation
电偶极矩（EDM）是对粒子物理学标准模型之外的新物理的一种极好的探索。轻核的EDM由于对强子能级CP破坏的高灵敏度而特别有趣。在这篇论文中，我们研究了几种轻核EDM的产生机制，并展望了发现新物理的前景。
2019-02-02 hep-ex hep-ph nucl-ex
Searches for violation of fundamental time reversal and space reflection symmetries in solid state experiments
粒子的电偶极矩（EDM）违反了时间反演（T）和空间反射（P）对称性。最近有人建议使用固态实验研究电子EDM [1，2]。这些实验可以提高灵敏度相比，目前的原子和分子实验的几个数量级。在本文中，我们计算了预期的效果。我们还指出这种实验对核力中的T、P破坏是敏感的，并计算了核Schiff矩的影响。所考虑的化合物含有磁性Gd $^{3+}$离子和氧O $^{2-}$离子。我们证明了T，P奇效应的主要机制与氧的2p电子穿透Gd核有关。这些效应都与晶格的形变有关。
2002-05-07 cond-mat.str-el hep-ph nucl-ex
Nuclear Electric Dipole Moment of 3He
物理系统的永久电偶极矩（EDM）需要时间反演（T）和宇称（P）破坏。目前，实验计划正在推动原子、原子核和中子中的EDM限制达到基本理论兴趣的范围。在这里，我们计算的PT违反EDM的3 He和预期的敏感性，这样的测量的基本PT违反相互作用的幅度。假设耦合常数是相当的大小为π，ρ，ω交换，我们发现，π交换的贡献占主导地位。我们的研究结果表明，测量的3 He EDM是补充计划中的中子和氘核实验，并可以提供一个强大的约束的理论模型的π-核子PT破坏相互作用。
2008-04-23 nucl-ex nucl-th
Electric Dipole Moments of the Atoms, Molecules, Nuclei and Particles
粒子或系统的永久电偶极矩（EDM）是电荷沿其角动量轴的分离，是T破坏的直接信号，假设CPT对称，则是CP破坏。60多年来，人们一直在研究EDM，首先将其作为宇称对称破坏的信号，然后将其作为CP破坏的信号，这将阐明其在自然界和理论中的作用。当代的动机包括CP破坏在解释宇宙学物质-反物质不对称性和寻找新物理学中的作用。对各种系统的实验已经变得越来越敏感，但只提供了EDM的上限，并且在几个尺度上的理论对于解释这些限制至关重要。原子核理论提供了从标准模型和超越标准模型物理到可观察到的EDM的联系，原子和分子理论揭示了CP违反如何在这些系统中表现出来。在强子系统中的EDM结果要求$\barθ$的标准模型QCD参数必须非常小，这可以用轴子的存在来解释--轴子也是一种候选的暗物质粒子。关于电弱重子生成的理论结果表明，需要新的物理学来解释宇宙中物质的主导地位。实验和理论的努力继续扩大与新的想法和新的问题，这篇评论提供了一个广泛的概述理论的动机和解释，以及有关实验技术，实验和前景的细节。其目的是提供细节和背景，因为这个令人兴奋的领域向前发展。
2018-08-23 hep-ph nucl-ex nucl-th
Microscopic study of low-lying states in odd-mass nuclei for atomic electric dipole moment searches
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Metrology and Sensing, Sun Yat-Sen University（中山大学广东省量子计量与传感重点实验室）
本研究采用多参考协变密度泛函理论（MR-CDFT）对5种原子电偶极矩搜寻相关的奇质量核低激发态进行微观研究，验证了该理论描述这类核结构的可靠性，为EDM搜寻提供关键输入。
2026-08-25 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Hadronic EDM and New physics beyond standard model
在标准模型之外，核电偶极矩是探测CP破坏的一个非常灵敏的探针，对于轻核，它可以用少体计算方法精确地计算。在这次演讲中，我们提出的结果的评估的电偶极矩的三体和四体系统使用高斯展开方法在从头算方法和集团模型。我们也给未来的前景，发现新的物理超越它的灵敏度准备实验。
2016-06-30 hep-ex hep-ph nucl-ex
Resonance method of electric-dipole-moment measurements in storage rings
本文介绍了一种测量储存环中原子核电偶极矩的共振法。（1）与自旋进动共振地振荡粒子的速度，以及（2）交替地产生具有不同电子感应加速器调谐的两个子束--一个子束用于放大，从而使得更容易校正产生模仿EDM信号的假信号的环缺陷，另一个用于EDM测量。
2006-05-08 hep-ex hep-ph nucl-ex
Enhancement of the CP-odd effect in the nuclear electric dipole moment of $^6$Li
在α + p + n三体集团模型中，采用高斯展开方法，在单介子交换P，CP-奇核力的假设下，首次计算了$^6$ Li核的电偶极矩.结果表明，由于核子与α原子团簇之间存在CP-奇相互作用，$^6$ Li的EDM对等矢量π交换P，CP-奇核力的敏感性是氘核EDM的2倍. $^9$ Be EDM也在与α + α + n三体系统相同的框架中计算。我们还使用真实的阿贡$v18$核力测试了氘核、$^3$ H和$^3$ He核的EDM的从头算计算。在从头计算中，与以前的研究取得了很好的协议。最后讨论了超越标准模型的新物理学的前景。
2015-03-15 hep-ex hep-ph nucl-ex
Nuclear electric dipole moment in the cluster model with a triton: $^7$Li and $^{11}$B
在以$α$（$^4$ He）和triton（$^3$ H）原子团簇为自由度的原子团簇模型中，计算了原子核$^7$ Li和$^{11}$ B的电偶极矩.采用高斯展开方法，在单介子交换P，CP奇核力的假设下，分别对$^7$ Li和$^{11}$ B核进行了二体和三体问题的处理.我们发现$^7$ Li和$^{11}$ B对CP破坏的敏感性比氘核大。$^7$ Li和$^{11}$ B，以及$^6$ Li、$^9$ Be和$^{13}$ C的$1/2^+_1$激发态的EDM，都服从一个近似计数规则，该规则考虑了团簇的EDM和$α-N $极化.我们用手征有效场论的观点说明了它们对强子CP破坏的敏感性，并讨论了它们在探索标准模型之外的新物理中的作用。
2019-11-06 hep-ex hep-ph nucl-ex
Electric dipole moment of $^{13}$C
首次在$α$ -集团模型中计算了由等矢量CP-奇π交换核力产生的$^{13}$ C的电偶极矩，较好地描述了$^{13}$ C核的低激发态结构.发现$^{13}$ C的EDM与中子EDM和等矢量CP奇核耦合的线性关系为$d_{^{13}{\rm C}} = -0.33 d_n - 0.0020 \bar G_π^{(1)}$。由于$1/2^-_1$态和相反宇称态（$1/2^+$）的结构差异，CP-奇核耦合的线性增强因子小于氘核耦合的线性增强因子。我们澄清的结构中发挥的作用，在增强的EDM。这一结果为寻找其他具有大增强因子的核提供了很好的指导原则。我们还提到了$^{13}$ C的EDM在确定超越标准模型的新物理中的作用。
2017-06-23 hep-ex hep-ph nucl-ex
Generator coordinate method for nuclear octupole excitations: status and perspectives
本综述概述了结合量子数投影的生成坐标方法在核八极集体运动超越平均场研究中的进展，总结了其在激发谱、电磁跃迁、核子结团及相变等方面的应用，并探讨了八极形变对限制超越标准模型相互作用的约束意义。
2023-10-12 nucl-ex nucl-th
Difference of measured proton and He3 EDMs: a reduced systematics test of T-reversal invariance
（时间反演对称性T破坏）永久强子电偶极矩（EDM）的上限是PSI中子EDM值; $d_n = (0.0\pm1.1_{\rm stat}\pm0.2_{\rm sys}\times10^{-26})\,e$ \，cm。本文介绍了一个实验将在BNL提出的CLIP项目，这是能够产生强极化束的质子，$p$，helions（He ${}^3$核），h，和其他同位素。EDM原型环PTR（在COSY实验室，Juelich提出）预计将使用同步反向旋转极化质子束测量单个粒子EDM（例如质子的${\rm EDM\_p}$），运行一年后的统计误差为$\pm10^{-30}$ e.cm，比PSI中子EDM上限小四个数量级，并且具有可比的系统误差。作为一种复合粒子，阳离子面临着比质子更具挑战性的T对称约束。任何可测量的大的$$Δ={\rm EDM}_h-{\rm EDM}_p,$$值，即太阳离子和质子的EDM之差，都将代表BSM物理学。计划是在BNL复制PTR。主要的系统误差可以通过两种方法来消除，这两种方法都可以通过锁相“双魔”38.6MeV质子和39.2MeV太阳离子自旋调谐来实现。这稳定了它们的MDM诱导的面内进动，而不影响它们的EDM诱导的面外进动。因此，在固定场配置下测量$Δ$时，主要系统误差将被抵消。另一个系统误差消除将来自于对磁场和射束循环方向都反转的运行进行平均。精确的磁场反转是通过可再现…
2022-11-08 nucl-ex physics.acc-ph
Weinberg Operator Contribution to the Hadronic CP Violation
CP破坏的温伯格算符（或胶子色电偶极矩）在标准模型之外的许多新物理学候选者中产生，它对中子、原子核和原子的电偶极矩（EDM）等观测量有贡献。在这篇论文中，我们回顾了目前对Weinberg算符的理解，以及通过接触CP奇核力估算Weinberg算符对$^3$ He核EDM影响的结果。
2022-06-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Review of the electric dipole moment of light nuclei
本文综述了轻核电偶极矩的理论研究进展。我们首先描述了核子能级CP破坏及其参数化。然后，我们提出的计算结果的EDM轻核的从头计算方法和集团模型。分析了几种超越标准模型的模型效应，并对发现标准模型的前景进行了展望。从多体物理的观点出发，着重讨论了轻核电偶极矩的优势。对Cabibbo-Kobayashi-Maskawa矩阵的$θ$项和CP相产生的核电偶极矩的计算也作了评述。
2017-04-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Improved limit on the $^{225}$Ra electric dipole moment
背景资料：八极形变核，如$^{225}$ Ra的八极形变核，有望放大由核介质中的时间反演和宇称破坏相互作用产生的可观测原子电偶极矩（EDM）。2015年，我们报告了$^{225}$ Ra原子EDM的第一个“原理验证”测量。目的：这项工作报告的第一个几个实验升级，以提高我们的$^{225}$ Ra EDM测量的统计灵敏度的数量级，并评估系统的影响，有助于当前和未来的实验灵敏度水平。方法：激光冷却和捕获的$^{225}$ Ra原子被保持在磁屏蔽环境中心的超高真空室中的两个高压电极之间。我们观察拉莫尔进动在一个均匀的磁场使用核自旋相关的激光散射和寻找一个相移成正比的所施加的电场，这表明存在的EDM。我们的测量技术的主要改进是自旋进动时间的数量级增加，这是通过改进的真空系统和减少陷阱诱导加热。结果如下：我们测量的$^{225}$ Ra原子EDM小于$1.4\times10^{-23}$ $e$ cm（95%置信上限），这是我们以前结果的36倍改进。结论：我们对系统效应的评价表明，这种测量完全受到统计不确定性的限制。结合这种测量技术与计划的实验升级，我们项目的统计灵敏度在$1\times10^{-28}$ $e$厘米级和总系统的不确定性在$4\times10^{-29}$ $e$厘米级。
2016-06-15 nucl-ex physics.atom-ph
Independent Validation of Octupole Collectivity in radium-224 through lifetime measurements of low-lying negative-parity states
University of the West of Scotland（西苏格兰大学）；TRIUMF（特利昂姆夫国家粒子加速器中心）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）；University of North Carolina, Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）；Triangle Universities Nuclear Laboratory（三角大学核实验室）；Duke University（杜克大学）
通过测量$^{224}$Ra低激发负宇称态寿命，独立验证了其八极集体性，并确认了强烈抑制的内禀偶极矩，为核结构模型提供了精确基准。
2026-09-09 nucl-ex
A New Concept for Searching for Time-Reversal Symmetry Violation Using Pa-229 Ions Trapped in Optical Crystals
某些梨形核预计具有增强的敏感性，时间逆转和宇称违反相互作用起源于核介质。特别是，据认为，钚-229比汞-199敏感约10万倍，汞-199目前为这些类型的相互作用设定了一些最严格的限制。为了利用这一发现潜力，首先必须解决几个挑战。首先，目前没有大量的Pa-229来源（半衰期为1.5天）;但是，计划在密歇根州立大学的稀有同位素束设施中收集Pa-229。其次，Pa-229的自旋为5/2的核限制了其相干时间，同时也使其对与局部电场梯度相关的系统效应敏感。另一方面，这也给了Pa-229一个额外的信号源，它以磁四极矩（MQM）的形式出现，违反了与EDM相同的对称性，但在自旋1/2系统中是不可观测的。第三，为了补偿小的原子数和短的相干时间，必须用特别大的电场和磁场探测Pa-229原子，如果Pa-229离子嵌入光学晶体中，这是可能的。我们将描述这个概念的某些方面，使用稳定的镨-141同位素作为替代物，它具有相同的核自旋和类似的原子结构的Pa-229。
2019-03-07 nucl-ex physics.atom-ph
