Probing New Bosons and Nuclear Structure with Ytterbium Isotope Shifts

In this Letter, we present mass-ratio measurements on highly charged Yb42+ ions with a precision of 4 ×10−12 and isotope-shift measurements on Yb+ on the 2S1/2→2D5/2 and 2S1/2→2F7/2 transitions with a precision of 4 ×10−9 for the isotopes 168,170,172,174,176Yb. We present a new method that allows us...

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Hauptverfasser: Door, Menno (Verfasst von) , Yeh, Chih-Han (Verfasst von) , Heinz, Matthias (Verfasst von) , Kirk, Fiona (Verfasst von) , Lyu, Chunhai (Verfasst von) , Miyagi, Takayuki (Verfasst von) , Berengut, Julian C. (Verfasst von) , Bieroń, Jacek (Verfasst von) , Blaum, Klaus (Verfasst von) , Dreissen, Laura S. (Verfasst von) , Eliseev, Sergey (Verfasst von) , Filianin, Pavel (Verfasst von) , Filzinger, Melina (Verfasst von) , Fuchs, Elina (Verfasst von) , Fürst, Henning A. (Verfasst von) , Gaigalas, Gediminas (Verfasst von) , Harman, Zoltán (Verfasst von) , Herkenhoff, Jost (Verfasst von) , Huntemann, Nils (Verfasst von) , Keitel, Christoph H. (Verfasst von) , Kromer, Kathrin (Verfasst von) , Lange, Daniel (Verfasst von) , Rischka, Alexander (Verfasst von) , Schweiger, Christoph (Verfasst von) , Schwenk, Achim (Verfasst von) , Shimizu, Noritaka (Verfasst von) , Mehlstäubler, Tanja E. (Verfasst von)
Dokumenttyp: Article (Journal)
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: 2025
In: Physical review letters
Year: 2025, Jahrgang: 134, Heft: 6, Pages: 063002-1 - 063002-7
ISSN:1079-7114
DOI:10.1103/PhysRevLett.134.063002
Online-Zugang:Verlag, kostenfrei, Volltext: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.063002
Verlag, kostenfrei, Volltext: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.134.063002
Volltext
Verfasserangaben:Menno Door, Chih-Han Yeh, Matthias Heinz, Fiona Kirk, Chunhai Lyu, Takayuki Miyagi, Julian C. Berengut, Jacek Bieroń, Klaus Blaum, Laura S. Dreissen, Sergey Eliseev, Pavel Filianin, Melina Filzinger, Elina Fuchs, Henning A. Fürst, Gediminas Gaigalas, Zoltán Harman, Jost Herkenhoff, Nils Huntemann, Christoph H. Keitel, Kathrin Kromer, Daniel Lange, Alexander Rischka, Christoph Schweiger, Achim Schwenk, Noritaka Shimizu, and Tanja E. Mehlstäubler
Beschreibung
Zusammenfassung:In this Letter, we present mass-ratio measurements on highly charged Yb42+ ions with a precision of 4 ×10−12 and isotope-shift measurements on Yb+ on the 2S1/2→2D5/2 and 2S1/2→2F7/2 transitions with a precision of 4 ×10−9 for the isotopes 168,170,172,174,176Yb. We present a new method that allows us to extract higher-order changes in the nuclear charge distribution along the Yb isotope chain, benchmarking ab initio nuclear structure calculations. Additionally, we perform a King plot analysis to set bounds on a fifth force in the keV/𝑐2 to MeV/𝑐2 range coupling to electrons and neutrons.
Beschreibung:Online veröffentlicht: 11. Februar 2025
Gesehen am 13.11.2025
Beschreibung:Online Resource
ISSN:1079-7114
DOI:10.1103/PhysRevLett.134.063002