학술논문
Search for a sub-eV sterile neutrino using Daya Bay's full dataset
Document Type
Working Paper
Author
An, F. P.; Bai, W. D.; Balantekin, A. B.; Bishai, M.; Blyth, S.; Cao, G. F.; Cao, J.; Chang, J. F.; Chang, Y.; Chen, H. S.; Chen, H. Y.; Chen, S. M.; Chen, Y.; Chen, Y. X.; Chen, Z. Y.; Cheng, J.; Cheng, Y. C.; Cheng, Z. K.; Cherwinka, J. J.; Chu, M. C.; Cummings, J. P.; Dalager, O.; Deng, F. S.; Ding, X. Y.; Ding, Y. Y.; Diwan, M. V.; Dohnal, T.; Dolzhikov, D.; Dove, J.; Dugas, K. V.; Duyang, H. Y.; Dwyer, D. A.; Gallo, J. P.; Gonchar, M.; Gong, G. H.; Gong, H.; Gu, W. Q.; Guo, J. Y.; Guo, L.; Guo, X. H.; Guo, Y. H.; Guo, Z.; Hackenburg, R. W.; Han, Y.; Hans, S.; He, M.; Heeger, K. M.; Heng, Y. K.; Hor, Y. K.; Hsiung, Y. B.; Hu, B. Z.; Hu, J. R.; Hu, T.; Hu, Z. J.; Huang, H. X.; Huang, J. H.; Huang, X. T.; Huang, Y. B.; Huber, P.; Jaffe, D. E.; Jen, K. L.; Ji, X. L.; Ji, X. P.; Johnson, R. A.; Jones, D.; Kang, L.; Kettell, S. H.; Kohn, S.; Kramer, M.; Langford, T. J.; Lee, J.; Lee, J. H. C.; Lei, R. T.; Leitner, R.; Leung, J. K. C.; Li, F.; Li, H. L.; Li, J. J.; Li, Q. J.; Li, R. H.; Li, S.; Li, S. C.; Li, W. D.; Li, X. N.; Li, X. Q.; Li, Y. F.; Li, Z. B.; Liang, H.; Lin, C. J.; Lin, G. L.; Lin, S.; Ling, J. J.; Link, J. M.; Littenberg, L.; Littlejohn, B. R.; Liu, J. C.; Liu, J. L.; Liu, J. X.; Lu, C.; Lu, H. Q.; Luk, K. B.; Ma, B. Z.; Ma, X. B.; Ma, X. Y.; Ma, Y. Q.; Mandujano, R. C.; Marshall, C.; McDonald, K. T.; McKeown, R. D.; Meng, Y.; Napolitano, J.; Naumov, D.; Naumova, E.; Nguyen, T. M. T.; Ochoa-Ricoux, J. P.; Olshevskiy, A.; Park, J.; Patton, S.; Peng, J. C.; Pun, C. S. J.; Qi, F. Z.; Qi, M.; Qian, X.; Raper, N.; Ren, J.; Reveco, C. Morales; Rosero, R.; Roskovec, B.; Ruan, X. C.; Russell, B.; Steiner, H.; Sun, J. L.; Tmej, T.; Tse, W. -H.; Tull, C. E.; Tung, Y. C.; Viren, B.; Vorobel, V.; Wang, C. H.; Wang, J.; Wang, M.; Wang, N. Y.; Wang, R. G.; Wang, W.; Wang, X.; Wang, Y. F.; Wang, Z.; Wang, Z. M.; Wei, H. Y.; Wei, L. H.; Wei, W.; Wen, L. J.; Whisnant, K.; White, C. G.; Wong, H. L. H.; Worcester, E.; Wu, D. R.; Wu, Q.; Wu, W. J.; Xia, D. M.; Xie, Z. Q.; Xing, Z. Z.; Xu, H. K.; Xu, J. L.; Xu, T.; Xue, T.; Yang, C. G.; Yang, L.; Yang, Y. Z.; Yao, H. F.; Ye, M.; Yeh, M.; Young, B. L.; Yu, H. Z.; Yu, Z. Y.; Yue, B. B.; Zavadskyi, V.; Zeng, S.; Zeng, Y.; Zhan, L.; Zhang, C.; Zhang, F. Y.; Zhang, H. H.; Zhang, J. L.; Zhang, J. W.; Zhang, Q. M.; Zhang, S. Q.; Zhang, X. T.; Zhang, Y. M.; Zhang, Y. X.; Zhang, Y. Y.; Zhang, Z. J.; Zhang, Z. P.; Zhang, Z. Y.; Zhao, J.; Zhao, R. Z.; Zhou, L.; Zhuang, H. L.; Zou, J. H.
Source
Subject
Language
Abstract
This Letter presents results of a search for the mixing of a sub-eV sterile neutrino with three active neutrinos based on the full data sample of the Daya Bay Reactor Neutrino Experiment, collected during 3158 days of detector operation, which contains $5.55 \times 10^{6}$ reactor \anue candidates identified as inverse beta-decay interactions followed by neutron-capture on gadolinium. The analysis benefits from a doubling of the statistics of our previous result and from improvements of several important systematic uncertainties. No significant oscillation due to mixing of a sub-eV sterile neutrino with active neutrinos was found. Exclusion limits are set by both Feldman-Cousins and CLs methods. Light sterile neutrino mixing with $\sin^2 2\theta_{14} \gtrsim 0.01$ can be excluded at 95\% confidence level in the region of $0.01$ eV$^2 \lesssim |\Delta m^{2}_{41}| \lesssim 0.1 $ eV$^2$. This result represents the world-leading constraints in the region of $2 \times 10^{-4}$ eV$^2 \lesssim |\Delta m^{2}_{41}| \lesssim 0.2 $ eV$^2$.
Comment: 7 pages, 4 figures, 1 table
Comment: 7 pages, 4 figures, 1 table