Luận án Tiến sĩ Vật lý: Một số quá trình rã vi phạm số lepton thế hệ trong mô hình 3-3-1 với cơ chế seesaw nghịch đảo

Mục đích nghiên cứu của đề tài "Một số quá trình rã vi phạm số lepton thế hệ trong mô hình 3-3-1 với cơ chế seesaw nghịch đảo" là nghiên cứu quá trình LFV trong mô hình 331ISS; xây dựng các công thức giải tích cho quá trình rã h → lalb , rã la → lbγ trong mô hình 331ISS; khảo sát tỷ lệ rã nhánh của quá trình rã h → µτ , la → lbγ trong mô hình đã chọn;...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Vật lý: Một số quá trình rã vi phạm số lepton thế hệ trong mô hình 3-3-1 với cơ chế seesaw nghịch đảo BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 NGUYỄN THỊ THẮM MỘT SỐ QUÁ TRÌNH RÃ VI PHẠM SỐ LEPTON THẾ HỆTRONG MÔ HÌNH 3-3-1 VỚI CƠ CHẾ SEESAW NGHỊCH ĐẢO LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Chuyên ngành : Vật lý lý thuyết và Vật lý toán Mã chuyên ngành: 9 44 01 03Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Hà Thanh Hùng TS. Lê Thọ Huệ Hà Nội - 2023Lời cảm ơn Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhấtđến PGS.TS. Hà Thanh Hùng, GS.TS. Hoàng Ngọc Long, TS. LêThọ Huệ, những người thầy đã dẫn dắt tôi theo con đường nghiên cứuVật lý hạt cơ bản, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốtnhất cho tôi trong suốt thời gian tôi làm nghiên cứu sinh. Tôi xin chân thành cảm ơn Khoa Vật Lý - Trường Đại học Sưphạm Hà Nội 2 và các đồng nghiệp đã tạo điều kiện và động viên tôitrong quá trình học tập, nghiên cứu. Xin cảm ơn Khoa Vật lý, phòngĐào tạo trường ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoànthành các thủ tục hành chính và bảo vệ luận án. Cuối cùng, tôi gửi lời cảm ơn đến tất cả người thân trong gia đìnhđã ủng hộ, động viên và chia sẻ với tôi trong suốt thời gian học tập để tôicó thể hoàn thành luận án. Hà Nội, tháng 04 năm 2023 NCS Nguyễn Thị Thắm iLời cam đoan Tôi xin cam đoan luận án này gồm các kết quả chính mà bản thântôi đã thực hiện trong thời gian làm nghiên cứu sinh. Cụ thể, phần Mởđầu và Chương 1 là phần tổng quan giới thiệu những vấn đề liên quan đếnluận án. Nội dung Chương 2, Chương 3 và các phụ lục tôi sử dụng các kếtquả đã thực hiện cùng với các thầy hướng dẫn và các cộng sự trong nhómnghiên cứu. Cuối cùng, tôi xin khẳng định các kết quả có trong luận án MỘTSỐ QUÁ TRÌNH RÃ VI PHẠM SỐ LEPTON THẾ HỆ TRONGMÔ HÌNH 3-3-1 VỚI CƠ CHẾ SEESAW NGHỊCH ĐẢO là kếtquả mới không trùng lặp với kết quả của các luận án và công trình đã có. NCS Nguyễn Thị Thắm iiMục lụcLời cảm ơn iLời cam đoan iiCác ký hiệu chung viDanh sách bảng viiiDanh sách hình vẽ ixPHẦN MỞ ĐẦU 1Chương 1 TỔNG QUAN 12 1.1 Tổng quan về các mô hình 3-3-1 . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.2 Mô hình 3-3-1 với cơ chế seesaw nghịch đảo . . . . . . . . . . 17 1.3 Nguồn vi phạm số lepton liên quan đến rã LFVHD, cLFV trong BSM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.4 Tổng quan về mô men từ dị thường . . . . . . . . . . . . . . . 22Chương 2 KÊNH RÃ la → lb γ VÀ h → la lb TRONG MÔ HÌNH 3-3-1 VỚI CƠ CHẾ SEESAW NGHỊCH ĐẢO 24 2.1 Cấu trúc hạt và thế Higgs trong mô hình . . . . . . . . . . . . 24 2.1.1 Các fermion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 iii 2.1.2 Higgs boson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.1.3 Boson chuẩn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.1.4 Thế Higgs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.2 Phổ khối lượng và trạng thái các hạt . . . . . . . . . . . . . . 31 2.2.1 Khối lượng các Higgs boson . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.2.2 Khối lượng neutrino và cơ chế ISS . . . . . . . . . . . . . 32 2.3 Đỉnh tương tác cho đóng góp vào quá trình rã cLFV và LFVHD 39 2.3.1 Đỉnh tương tác . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.3.2 Biểu thức giải tích của biên độ quá trình rã la → lb γ . . 43 2.3.3 Biểu thức giải tích của biên độ quá trình rã h → la lb . . 45 2.4 Kết quả giải số và biện luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.4.1 Thiết lập vùng tham số . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.4.2 Kết quả giải số cho cLFV . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.4.3 Kết quả giải số cho LFVHD . . . . . . . . . . . . . . . . 52 2.5 Kết luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58Chương 3 MÔ MEN TỪ DỊ THƯỜNG CỦA MUON TRONG MÔ HÌNH 3-3-1 VỚI CƠ CHẾ SEESAW NGHỊCH ĐẢO 60 3.1 Giới thiệu chung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.2 Biểu thức giải tích của mô men từ dị thường của muon . . . . 64 3.3 Mô hình 331ISS có thêm Higgs boson mang điện đơn . . . . . 69 3.4 Khảo sát số và đóng góp của Higgs boson mang điện đơn h± 3 vào mô men từ dị thường . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.5 Kết luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74KẾT LUẬN 75Danh sách các công bố liên quan đến luận án 77 ivPHỤ LỤC 93 (i)VPhụ lục A Công thức giải tích tính ∆L,R của LFVHDs trong chuẩn unitary 94 A.1 Các đóng góp của W ± boson . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 A.2 Các đóng góp của Y ± boson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 ± A.3 Các đóng góp ...