我国科研团队首次直接观测到米格达尔效应

日期:2026-01-23  来源: 数理科学部     作者: 李会红 孙素蓉   【 】   【 打印 】  【 关闭

  在国家自然科学基金项目(批准号:12221005、12341502、12235006、12335005)等资助下,中国科学院大学郑阳恒教授领衔联合国内高校科研团队,首次实验直接观测到米格达尔(Migdal)效应。相关成果以“中子轰击诱发米格达尔效应的直接观测(Direct observation of the Migdal effect induced by neutron bombardment)”为题,于2026年1月15日在线发表于《自然》(Nature)期刊。团队核心成员中有多位中国科学院大学本博贯通培养博士生,依托学校科教融合的独特优势,自本科起便全程参与前沿科研实践。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-025-09918-8。

  1939年苏联物理学家阿尔卡季・米格达尔(Arkady Migdal)首次提出Migdal效应。进入21世纪后,该效应被学界视为突破轻暗物质探测阈值瓶颈的关键途径之一。历经八十余年,中性粒子碰撞过程中是否存在Migdal效应始终未得到实验观测或证实。

  研究团队自主研发了微结构气体探测器和像素读出芯片组合的超灵敏探测装置,相当于可拍摄单原子运动中释放电子过程的照相机。利用紧凑型氘-氘聚变反应加速器中子源轰击装置内的气体分子,会产生原子核反冲与米格达尔电子,二者形成共顶点的独特轨迹。团队成功地将Migdal事例从伽马射线、宇宙射线等背景干扰中区分开来,首次直接证实了理论预言的Migdal效应。

  该研究成果首次直接实验验证了理论预言的Migdal效应,为这一经典理论提供了坚实的实验支撑,为后续轻质量暗物质探测的研究打下了坚实的基础。


图 实验中发现的米格达尔效应事例展示