The CUORE experiment, a ton-scale cryogenic bolometer array, recently began operation at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso in Italy. The array represents a significant advancement in this technology, and in this work we apply it for the first time to a high-sensitivity search for a lepton-number--violating process: $^{130}$Te neutrinoless double-beta decay. Examining a total TeO$_2$ exposure of 86.3 kg$\cdot$yr, characterized by an effective energy resolution of (7.7 $\pm$ 0.5) keV FWHM and a background in the region of interest of (0.014 $\pm$ 0.002) counts/(keV$\cdot$kg$\cdot$yr), we find no evidence for neutrinoless double-beta decay. The median statistical sensitivity of this search is $7.0\times10^{24}$ yr. Including systematic uncertainties, we place a lower limit on the decay half-life of $T^{0\nu}_{1/2}$($^{130}$Te) > $1.3\times 10^{25}$ yr (90% C.L.). Combining this result with those of two earlier experiments, Cuoricino and CUORE-0, we find $T^{0\nu}_{1/2}$($^{130}$Te) > $1.5\times 10^{25}$ yr (90% C.L.), which is the most stringent limit to date on this decay. Interpreting this result as a limit on the effective Majorana neutrino mass, we find $m_{\beta\beta}<(110 - 520)$ meV, where the range reflects the nuclear matrix element estimates employed.

We report the results of a search for neutrinoless double-beta decay in a 9.8 kg yr exposure of (130)Te using a bolometric detector array, CUORE-0. The characteristic detector energy resolution and background level in the region of interest are 5.1±0.3 keV FWHM and 0.058±0.004(stat)±0.002(syst)counts/(keV kg yr), respectively. The median 90% C.L. lower-limit half-life sensitivity of the experiment is 2.9×10(24) yr and surpasses the sensitivity of previous searches. We find no evidence for neutrinoless double-beta decay of (130)Te and place a Bayesian lower bound on the decay half-life, T(1/2)(0ν)>2.7×10(24) yr at 90% C.L. Combining CUORE-0 data with the 19.75 kg yr exposure of (130)Te from the Cuoricino experiment we obtain T(1/2)(0ν)>4.0×10(24) yr at 90% C.L. (Bayesian), the most stringent limit to date on this half-life. Using a range of nuclear matrix element estimates we interpret this as a limit on the effective Majorana neutrino mass, m(ββ)<270-760 meV.

We investigate the effects of two-body currents on magnetic dipole moments of medium-mass and heavy nuclei using the valence-space in-medium similarity renormalization group with chiral effective field theory interactions and currents. Focusing on near doubly magic nuclei from oxygen to bismuth, we have found that the leading two-body currents globally improve the agreement with experimental magnetic moments. Moreover, our results show the importance of multishell effects for ^{41}Ca, which suggest that the Z=N=20 gap in ^{40}Ca is not as robust as in ^{48}Ca. The increasing contribution of two-body currents in heavier systems is explained by the operator structure of the center-of-mass dependent Sachs term.

Abstract This work introduces a double-layer metasurface to isolate the fundamental shear horizontal wave (SH0 wave). The metasurface is designed to split the SH0 wave source into two parts and then manipulate the two waves to be out of phase and have equal amplitude upon reaching the end of the metasurface. This results in interference cancellation, effectively blocking the propagation of SH0 waves into the protected zone. Firstly, the metasurface is designed theoretically, utilizing rectangular strips to constitute the substructure. Subsequently, finite element simulations are conducted to verify the correctness of the theoretical design. Finally, the metasurface is fabricated using 3D printing, and its performance is evaluated through experiments. The results indicate that the metasurface can function as a cage for SH0 waves, trapping different types of SH0 waves located at any position within the cage. Furthermore, when the source of SH0 waves is positioned outside the cage, the metasurface can effectively impede their propagation into the interior region of the cage. The proposed double-layer metasurface provides a simple approach to blocking SH0 waves, which may have potential applications in practical engineering.