上海硅酸盐所提供核心晶体探测材料助力CUORE实验取得研究进展

4月6日，大型无中微子双贝塔衰变实验CUORE在Nature杂志上发布了对中微子奇异特性的最新研究进展，给出了中微子马约拉纳属性最严格的实验限制之一(https://doi.org/10.1038/s41586-022-04497-4)。中国科学院上海硅酸盐研究所为该实验极低温晶体阵列提供了大尺寸高纯TeO₂晶体。

上海硅酸盐所高性能声光材料与器件课题组研制的5cm x 5cm x 5cm的988块大尺寸高纯TeO₂晶体是提升实验探测灵敏度的关键。晶体阵列包含19个塔，每个塔13层，每层4块晶体，而晶体内部的关键放射性杂质U、Th的含量低于10^-14g/g，超出了最灵敏的高分辨质谱的探测能力。

据悉，CUORE实验位于世界上最大的地下实验室之一的意大利格兰萨索国家实验室，有1500米的岩石屏蔽，希望通过绝对零度附近的极低温晶体阵列来研究中微子特性，寻找宇宙起源的秘密。CUORE实验装置已成为目前世界上最大的极低温晶体量热装置，实现了晶体量热器探测技术的创新，为下一代更高分辨率的CUPID实验建立了基础。

CUORE实验装置示意图（左）与TeO₂晶体阵列实物图（右）