Observation of $e^{+}e^{-} \to φχ_{c1}$ and $φχ_{c2}$ at $\sqrt{s}$=4.600 GeV

M. Ablikim, M. N. Achasov, S. Ahmed, M. Albrecht, A. Amoroso, F. F. An, Q. An, J. Z. Bai, Y. Bai, O. Bakina, R. Baldini Ferroli, Y. Ban, D. W. Bennett, J. V. Bennett, N. Berger, M. Bertani, D. Bettoni, J. M. Bian, F. Bianch, E. Boger, I. Boyko, R. A. Briere, H. Cai, X. Cai, O. Cakir, A. Calcaterra, G. F. Cao, S. A. Cetin, J. Chai, J. F. Chang, G. Chelkov, G. Chen, H. S. Chen, J. C. Chen, M. L. Chen, P. L. Chen, S. J. Chen, X. R. Chen, Y. B. Chen, X. K. Chu, G. Cibinetto, H. L. Dai, J. P. Dai, A. Dbeyssi, D. Dedovich, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. De Mori, Y. Ding, C. Dong, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, Z. L. Dou, S. X. Du, P. F. Duan, J. Fang, S. S. Fang, Y. Fang, R. Farinelli, L. Fava, S. Fegan, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, E. Fioravanti, M. Fritsch, C. D. Fu, Q. Gao, X. L. Gao, Y. Gao, Y. G. Gao, Z. Gao, I. Garzia, K. Goetzen, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, M. Greco, M. H. Gu, Y. T. Gu, A. Q. Guo, R. P. Guo, Y. P. Guo, Z. Haddadi, S. Han, X. Q. Hao, F. A. Harris, K. L. He, X. Q. He, F. H. Heinsius, T. Held, Y. K. Heng, T. Holtmann, Z. L. Hou, H. M. Hu, T. Hu, Y. Hu, G. S. Huang, J. S. Huang, X. T. Huang, X. Z. Huang, Z. L. Huang, T. Hussain, W. Ikegami Andersson, Q. Ji, Q. P. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, X. S. Jiang, X. Y. Jiang, J. B. Jiao, Z. Jiao, D. P. Jin, S. Jin, Y. Jin, T. Johansson, A. Julin, N. Kalantar-Nayestanaki, X. L. Kang, X. S. Kang, M. Kavatsyuk, B. C. Ke, T. Khan, A. Khoukaz, P. Kiese, R. Kliemt, L. Koch, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kornicer, M. Kuemmel, M. Kuessner, M. Kuhlmann, A. Kupsc, W. Kühn, J. S. Lange, M. Lara, P. Larin, L. Lavezzi, H. Leithoff, C. Leng, C. Li, Cheng Li, D. M. Li, F. Li, F. Y. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, J. C. Li, Jin Li, K. J. Li, Kang Li, Ke Li, Lei Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. L. Li, X. N. Li, X. Q. Li, Z. B. Li, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, D. X. Lin, B. Liu, B. J. Liu, C. X. Liu, D. Liu, F. H. Liu, Fang Liu, Feng Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, Huanhuan Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. P. Liu, J. Y. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. D. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, X. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Zhiqing Liu, Y. F. Long, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, Y. Lu, Y. P. Lu, C. L. Luo, M. X. Luo, X. L. Luo, X. R. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, L. L. Ma, M. M. Ma, Q. M. Ma, T. Ma, X. N. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, M. Maggiora Q. A. Malik, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello Z. X. Meng, J. G. Messchendorp, G. Mezzadri, J. Min, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, Y. J. Mo, C. Morales Morales, N. Yu. Muchnoi, H. Muramatsu, P. Musiol, A. Mustafa, Y. Nefedov, F. Nerling, I. B. Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, S. L. Niu, X. Y. Niu, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, Y. Pan, M. Papenbrock, P. Patteri, M. Pelizaeus, J. Pellegrino H. P. Peng, K. Peters, J. Pettersson, J. L. Ping, R. G. Ping, A. Pitka, R. Poling, V. Prasad, H. R. Qi, M. Qi, S. Qian, C. F. Qiao, N. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, K. H. Rashid, C. F. Redmer, M. Richter, M. Ripka, M. Rolo, G. Rong, Ch. Rosner, A. Sarantsev, M. Savrié, C. Schnier, K. Schoenning, W. Shan, M. Shao, C. P. Shen, P. X. Shen, X. Y. Shen, H. Y. Sheng, J. J. Song, W. M. Song, X. Y. Song, S. Sosio C. Sowa, S. Spataro G. X. Sun, J. F. Sun, L. Sun, S. S. Sun, X. H. Sun, Y. J. Sun, Y. K Sun, Y. Z. Sun, Z. J. Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, G. Y. Tang, X. Tang, I. Tapan, M. Tiemens, B. Tsednee, I. Uman, G. S. Varner, B. Wang, B. L. Wang, D. Wang, D. Y. Wang, Dan Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. S. Wang, M. Wang, Meng Wang, P. Wang, P. L. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. Q. Wang, Z. Wang, Z. G. Wang, Z. Y. Wang, Zongyuan Wang, T. Weber, D. H. Wei, P. Weidenkaff, S. P. Wen, U. Wiedner, M. Wolke, L. H. Wu, L. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, Y. Xia, D. Xiao, H. Xiao, Y. J. Xiao, Z. J. Xiao, Y. G. Xie, Y. H. Xie, X. A. Xiong, Q. L. Xiu, G. F. Xu, J. J. Xu, L. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, X. P. Xu, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, Y. H. Yan, H. J. Yang, H. X. Yang, L. Yang, Y. H. Yang, Y. X. Yang, M. Ye, M. H. Ye, J. H. Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, J. S. Yu, C. Z. Yuan, Y. Yuan, A. Yuncu, A. A. Zafar, Y. Zeng, Z. Zeng, B. X. Zhang, B. Y. Zhang, C. C. Zhang, D. H. Zhang, H. H. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. W. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, K. Zhang, L. Zhang, S. Q. Zhang, X. Y. Zhang, Y. H. Zhang, Y. T. Zhang, Yang Zhang, Yao Zhang, Yu Zhang, Z. H. Zhang, Z. P. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, J. W. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, Lei Zhao, Ling Zhao, M. G. Zhao, Q. Zhao, S. J. Zhao, T. C. Zhao, Y. B. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, J. P. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, L. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. X. Zhou, J. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, S. Zhu, S. H. Zhu, X. L. Zhu, Y. C. Zhu, Y. S. Zhu, Z. A. Zhu, J. Zhuang, B. S. Zou, J. H. Zou

Published 2017-12-26Version 1

Using a data sample collected with the BESIII detector operating at the BEPCII storage ring at a center-of-mass energy of $\sqrt{s}=4.600$ GeV, we search for the production of $e^{+}e^{-} \to \phi\chi_{c0,1,2}$ and the charmonium-like state $Y(4140)$ in the radiative transition $e^{+}e^{-} \to \gamma Y(4140)$ with $Y(4140)$ subsequently decaying into $\phi J/\psi$. The processes $e^{+}e^{-} \to \phi\chi_{c1}$ and $\phi\chi_{c2}$ are observed for the first time, each with a statistical significance of more than 10\sigma, and the Born cross sections are measured to be $(4.2^{+1.7}_{-1.0}\pm 0.3)$ pb and $(6.7^{+3.4}_{-1.7}\pm 0.5)$ pb, respectively, where the first uncertainties are statistical and the second systematic. No significant signals are observed for $e^{+}e^{-} \to \phi\chi_{c0}$ and $e^{+}e^{-} \to \gamma Y(4140)$ and upper limits on the Born cross sections at $90\%$ confidence level are provided at $\sqrt{s}=4.600$ GeV.