Final results on the $0\nu\beta\beta$ decay half-life limit of $^{100}$Mo from the CUPID-Mo experiment
C. Augier
(1)
,
A.S. Barabash
,
F. Bellini
,
G. Benato
(2)
,
M. Beretta
,
L. Bergé
(3)
,
J. Billard
(1)
,
Yu. A. Borovlev
,
L. Cardani
,
N. Casali
,
A. Cazes
(1)
,
M. Chapellier
(3)
,
D. Chiesa
,
I. Dafinei
,
F.A. Danevich
,
M. de Jesus
(1)
,
P. de Marcillac
(3)
,
T. Dixon
(3)
,
L. Dumoulin
(3)
,
K. Eitel
,
F. Ferri
(2)
,
B.K. Fujikawa
,
J. Gascon
(1)
,
L. Gironi
,
A. Giuliani
(3)
,
V.D. Grigorieva
,
M. Gros
(2)
,
D.L. Helis
(2)
,
H.Z. Huang R. Huang
,
R. Huang
,
L. Imbert
(3)
,
J. Johnston
,
A. Juillard
(1)
,
H. Khalife
(2)
,
M. Kleifges
,
V.V. Kobychev
,
Yu. G. Kolomensky
,
S.I. Konovalov
,
P. Loaiza
(3)
,
L. Ma
,
E.P. Makarov
,
R. Mariam
(3)
,
L. Marini
,
S. Marnieros
(3)
,
X.-F. Navick
(2)
,
C. Nones
(2)
,
E.B. Norman
,
E. Olivieri
(3)
,
J.L. Ouellet
,
L. Pagnanini
,
L. Pattavina
,
B. Paul
(2)
,
M. Pavan
,
H. Peng
,
G. Pessina
,
S. Pirro
,
D.V. Poda
(3)
,
O.G. Polischuk
,
S. Pozzi
,
E. Previtali
,
Th. Redon
(3)
,
A. Rojas
(4)
,
S. Rozov
,
V. Sanglard
(1)
,
J.A. Scarpaci
(3)
,
B. Schmidt
,
Y. Shen
,
V.N. Shlegel
,
V. Singh
,
C. Tomei
,
V.I. Tretyak
,
V.I. Umatov
,
L. Vagneron
(1)
,
M. Velázquez
(5)
,
B. Welliver
,
L. Winslow
,
M. Xue
,
E. Yakushev
,
M. Zarytskyy
,
A.S. Zolotarova
(2)
1
IP2I Lyon -
Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
2 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
3 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
4 LSM - UMR 6417 - Laboratoire Souterrain de Modane
5 SIMaP - Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés
2 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
3 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
4 LSM - UMR 6417 - Laboratoire Souterrain de Modane
5 SIMaP - Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés
A.S. Barabash
- Fonction : Auteur
F. Bellini
- Fonction : Auteur
M. Beretta
- Fonction : Auteur
Yu. A. Borovlev
- Fonction : Auteur
L. Cardani
- Fonction : Auteur
N. Casali
- Fonction : Auteur
D. Chiesa
- Fonction : Auteur
I. Dafinei
- Fonction : Auteur
F.A. Danevich
- Fonction : Auteur
K. Eitel
- Fonction : Auteur
B.K. Fujikawa
- Fonction : Auteur
L. Gironi
- Fonction : Auteur
V.D. Grigorieva
- Fonction : Auteur
H.Z. Huang R. Huang
- Fonction : Auteur
R. Huang
- Fonction : Auteur
J. Johnston
- Fonction : Auteur
M. Kleifges
- Fonction : Auteur
V.V. Kobychev
- Fonction : Auteur
Yu. G. Kolomensky
- Fonction : Auteur
S.I. Konovalov
- Fonction : Auteur
L. Ma
- Fonction : Auteur
E.P. Makarov
- Fonction : Auteur
L. Marini
- Fonction : Auteur
E.B. Norman
- Fonction : Auteur
J.L. Ouellet
- Fonction : Auteur
L. Pagnanini
- Fonction : Auteur
L. Pattavina
- Fonction : Auteur
M. Pavan
- Fonction : Auteur
H. Peng
- Fonction : Auteur
G. Pessina
- Fonction : Auteur
S. Pirro
- Fonction : Auteur
O.G. Polischuk
- Fonction : Auteur
S. Pozzi
- Fonction : Auteur
E. Previtali
- Fonction : Auteur
S. Rozov
- Fonction : Auteur
B. Schmidt
- Fonction : Auteur
Y. Shen
- Fonction : Auteur
V.N. Shlegel
- Fonction : Auteur
V. Singh
- Fonction : Auteur
C. Tomei
- Fonction : Auteur
V.I. Tretyak
- Fonction : Auteur
V.I. Umatov
- Fonction : Auteur
B. Welliver
- Fonction : Auteur
L. Winslow
- Fonction : Auteur
M. Xue
- Fonction : Auteur
E. Yakushev
- Fonction : Auteur
M. Zarytskyy
- Fonction : Auteur
Résumé
The CUPID-Mo experiment to search for 0$\nu\beta\beta$ decay in $^{100}$Mo has been recently completed after about 1.5 years of operation at Laboratoire Souterrain de Modane (France). It served as a demonstrator for CUPID, a next generation 0$\nu\beta\beta$ decay experiment. CUPID-Mo was comprised of 20 enriched Li$_2$$^{100}$MoO$_4$ scintillating calorimeters, each with a mass of $\sim$ 0.2 kg, operated at $\sim$20 mK. We present here the final analysis with the full exposure of CUPID-Mo ($^{100}$Mo exposure of 1.47 kg$\times$yr) used to search for lepton number violation via 0$\nu\beta\beta$ decay. We report on various analysis improvements since the previous result on a subset of data, reprocessing all data with these new techniques. We observe zero events in the region of interest and set a new limit on the $^{100}$Mo 0$\nu\beta\beta$ decay half-life of $T^{0\nu}_{1/2} > 1.8 \times 10^{24}$ year (stat.+syst.) at 90% C.I. Under the light Majorana neutrino exchange mechanism this corresponds to an effective Majorana neutrino mass of $\left < (0.28$--$0.49)$ eV, dependent upon the nuclear matrix element utilized.