双荷电矢量轻子与Higgs portal标量粒子的衰变研究

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标准模型是目前比较成功的理论,它预言了实验上的规范玻色子,费米子和Higgs粒子。Higgs场具有破缺对称性,它可以使费米子和规范玻色子获得质量。物理学家建立了许多模型来研究Higgs粒子。2006年物理学家提出了Higgs portal模型,在该模型中,Higgs粒子的双线性H+H算符可以与单态(标量)粒子相互作用。2012年Higgs粒子的发现为研究单态标量粒子提供了一条新的通道。单态标量粒子的效应只能通过与Higgs粒子的混合产生,但它们之间的混合很小,这使它在实验上很难被探测到。双荷电类矢量轻子的引入可以提高单态标量粒子的探测几率。双荷电矢量轻子是荷电重轻子的一种,研究它有助于提供更多有关荷电重轻子的信息。实验上,L3实验组给出了荷电重轻子的质量限制M>100.8GeV。理论上,物理学家从不同角度对双荷电矢量轻子进行了唯象研究,研究主要集中在双荷电矢量轻子的产生、衰变,以及它对h→(?)衰变和μ反常磁矩(?)-2的贡献。本文中,我们在标准模型中引入了一个单态标量粒子Φ和双荷电矢量轻子二重态,并对它们的衰变进行了研究。我们只考虑双荷电矢量轻子二重态与第一代轻子eR耦合的情况。结果表明:双荷电矢量轻子衰变D-→e-h0(Z0)和△--→e-W-可以发生,其中D-→e-h0衰变占主要的地位,D-→△--W(10)衰变是运动学禁戒的;μ反常磁矩(?)-2比实验值小12个量级;Higgs portal标量粒子可以发生φ→XX¢(XX¢(28)(?),Z(?),ZZ,WW)衰变,它们的衰变宽度之间的关系为,(?)(φ→WW)>(?)(φ→(?))>(?)(φ→ZZ)>(?)(φ→Z(?))。双荷电矢量轻子将φ→(?)的衰变分支比提高到33%。我们的研究有望为今后双荷电矢量轻子和Higgs portal标量粒子的研究提供参考。
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