Axions from Intersecting Branes and Decoupled Chiral Fermions at the Large Hadron Collider
我们提出了一类有效的行动，表现出典型的轴子相互作用的研究，并在大型强子对撞机的可能影响。这些模型的一个重要特点是存在一个赝标，这是一个推广的Peccei-Quinn轴子。这可以是非常轻和非常弱的耦合，其质量与其与规范场的耦合无关，由Wess Zumino相互作用描述。我们讨论了这些模型的两个独立的实现，一个来自相交膜的理论，第二个通过解耦每一代手征费米子（一个右手中微子）从一个无异常的母理论。使用一个简单的例子来说明这第二种实现的关键特征。交叉膜的电荷分配可以很容易地再现手征去耦的方法，它仍然是更一般的水平上的解决方案的异常方程。使用考虑其寿命的基础上，我们表明，在膜模型的轴子可以是暗物质，只有当它的质量是超轻（$\sim 10^{-4}$ eV），而在费米子去耦的情况下，它可以达到GeV区域，由于没有费米子耦合之间的重希格斯和轻费米子光谱。对于来自膜模型的GeV的轴子，我们提出了一个详细的讨论，其生产率在大型强子对撞机。
2009-05-27 hep-ph
Phenomenology of axion-like particles with universal fermion couplings -- revisited
本文重新探讨了具有普适费米子耦合的类轴子粒子唯象学，分析了不同产生通道随质子碰撞能量和实验位置变化的层级与不确定性，并改进计算了强子衰变模式。
2024-04-02 hep-ph
Axion like particles, fifth force and neutron interferometry
该研究提出利用中子干涉测量探测由轴子和类轴子粒子介导的费米子相互作用，并通过两束中子所处磁场方向不同，使相位差仅反映轴子诱导效应。
2023-05-12 hep-ph
The Axion and the Goldstone Higgs
我们考虑可重正化的$SO(5)/SO(4)$ $σ$模型，其中希格斯粒子具有伪Nambu-Goldstone玻色子特征，并探索在部分复合性场景中实现Peccei-Quinn对称性（PQ）所需的最小场扩展。事实证明，极小模型并不需要扩大奇异费米子扇区，而只需要增加一个单重标量：在Peccei-Quinn变换下，参与部分复合的奇异费米子和单重标量都带电就足够了。我们探讨光子信号的唯象预测在轴子搜索所有模型讨论。由于标准模型费米子质量对奇异费米子扇区的限制，相对于标准不可见的轴子模型，轴子-光子耦合的预期范围通常会变窄，影响了实验探索。
2018-08-10 hep-ph
Revisiting longitudinal plasmon-axion conversion in external magnetic fields
在存在外部磁场的情况下，轴子和光子混合。特别地，纵向等离子体激元的色散关系总是与轴子的色散关系交叉（对于小轴子质量），从而导致共振转换。利用热场论，我们简明地推导出轴子发射率，将其应用于天体物理和实验室的情况。对于太阳，取决于磁场分布等离子体激元-轴子转换可以在低能量（$\lesssim 200\,$ eV）下主导Primakoff生产。这为未来的太阳望远镜提供了一个新的轴子源，如果发现的话，将探测太阳的磁场结构。在白矮星（WD）的情况下，等离子体-轴子转换提供了一个纯光子耦合探测的轴子，这可能有助于显着低质量的WD。最后，我们重新推导和确认最近提出的等离子体haloscopes的轴子吸收率。
2020-06-04 hep-ph
B-field induced mixing between Langmuir waves and axions
研究了各向同性磁化等离子体与轴子相互作用系统的色散关系。我们提供了一个定量的图片的电磁等离子体振荡在超相对论和非相对论制度，并考虑非简并和简并介质，占色散曲线作为等离子体温度的函数和等离子体相速度粒子的特征速度的比率。我们包括修改的朗道阻尼等离子体波诱导的轴子场的存在下，我们评论的阻尼等离子体振荡的影响。
2022-05-23 hep-ph
Production and backreaction of massive fermions during axion inflation with non-Abelian gauge fields
研究了在经典SU（2）规范场背景下轴子驱动暴胀过程中大质量类矢量费米子的产生和反反应。我们证明了由于与费米子的相互作用而产生的所有紫外发散都可以被轴子波函数的重整化和规范耦合所吸收。费米子-轴子相互作用的影响在对称性要求的无质量极限中消失。对于质量极大的费米子，在轴子、规范场和引力场之间会产生接触相互作用。在这个质量极限下，我们发现通常的轴子-规范场相互作用被诱导，然而，另外我们观察到轴子自相互作用的出现，以及轴子与爱因斯坦张量的动力学编织。这些新的轴子衍生物的相互作用提出了有趣的机会，模型的建立和现象学。
2022-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing axion mediated fermion--fermion interaction by means of entanglement
基于对相互作用费米子纠缠的研究，提出了一种研究和探测轴子和类轴子粒子的新方法。我们研究了由两个自旋为1/2的完全相同的费米子组成的系统，证明了由轴子介导的费米子-费米子相互作用导致了费米子之间的非零纠缠。纠缠测量可以揭示相互作用，为轴子的存在提供间接证据。我们讨论了其他相互作用如何影响纠缠，以及如何隔离轴子的贡献。特别注意的是专门分析的磁偶极-偶极相互作用，这原来是，除了轴子，最相关的贡献的纠缠，我们表明，它可以被抑制通过设置适当的观察的持续时间。我们还引入了一个两体关联函数，它可以在实验中直接观测到，并起到纠缠见证的作用。
2020-04-08 hep-ph hep-th quant-ph
Flavor Probes of Axion Dark Matter
观测到的暗物质丰度和Peccei-Quinn强CP问题的解决方案很好地激发了具有轻轴子的标准模型扩展。一般来说，这样的轴子可以与SM费米子有很大的违反味道的耦合，这自然会出现在佩西-奎因对称性也解释了费米子质量和混合的层次模式的情况下。我将讨论这些耦合如何允许有效的轴子生产从SM粒子的衰变，使有机会探测味道的轴子暗物质与精确的味道实验，天体物理学和宇宙学。
2023-03-23 hep-ph
Fermion mass, Axion dark matter, and Leptogenesis in SO(10) GUT
本研究针对最小参数SO(10)大统一理论中费米子质量与混合的观测张力，通过引入基础表示费米子和旋量表示标量扩展框架，既实现Peccei-Quinn对称性、拟合费米子质谱，又解释轴子暗物质与宇宙正反物质不对称。
2024-03-07 hep-ph
Flavoured Warped Axion
我们考虑一个5D扩展的DFSZ轴子模型，解决了轴子质量和费米子质量层次问题，并预测味道依赖，非对角轴子费米子耦合。轴子是在U（1）$_{PQ}$对称下带电的5D复标量场的一部分，其在体中自发破缺，并且对UV边界上的显式PQ破缺不敏感。体标准模型费米子与两个希格斯双重态相互作用，这两个希格斯双重态可以定位在紫外边界上或在体中传播，以解释费米子质量和混合。当希格斯二重态位于紫外边界时，它们会在费米子和轴子之间产生味对角耦合。然而，当希格斯偶极子在大体积中传播时，轴子和费米子剖面的重叠产生味非对角耦合。夸克和轻子扇区中这些非对角耦合的有效尺度可以小到$10^{11}$ GeV，因此将在未来的精确味实验中进行探索。
2020-12-17 hep-ph hep-th
Axion Paradigm with Color-Mediated Neutrino Masses
提出广义KSVZ型轴子框架，利用带色费米子和标量作为两圈中微子质量媒介，通过PQ对称性解决强CP问题，并可通过轴子-光子耦合探测区分不同模型，同时讨论轴子暗物质产生。
2024-02-05 hep-ph
On the fermionic couplings of axionic dark matter
本文通过推广Schiff定理，证明轴子时间导数耦合被强烈屏蔽，仅剩轴子诱导的电偶极矩（EDM）可观测，并指出中子与电子EDM可能远超预期，对遗迹轴子高度敏感。
2023-08-29 astro-ph.HE hep-ph
Natural axion model from flavour
我们探讨了一个共同的对称起源两个长期存在的问题在粒子物理学：强CP和费米子质量等级问题。Peccei-Quinn机制用反常的全局$U(1)_{\rm PQ}$对称性解决了前一个问题。在这里，我们调查如何这个$U(1)_{\rm PQ}$可以在同一时间解释费米子质量等级。我们在一个四希格斯偶极子模型的背景下工作，该模型解释了所有夸克和带电费米子的自然质量，即顺序为$1$、Yukawa联轴器。此外，模型的轴子构成了一个可行的暗物质候选者和中微子质量通过标准的I型跷跷板机制纳入。一个简单的扩展模型允许狄拉克中微子。
2020-06-01 hep-ph
Spectra of fermions produced by a time-dependent axion in the radiation- and matter-dominated Universe
本文研究了在辐射主导和物质主导宇宙中，时间相关轴子通过位移对称耦合放大真空涨落产生费米子的机制，给出了通用FLRW宇宙中的谱公式及两种宇宙背景下的简单近似公式。
2024-08-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axions, WIMPs, proton decay and observable $r$ in $SO(10)$
本文研究含两个费米子10-plet的SO(10)轴子模型，通过暴胀后破缺轴子对称性并利用规范Z2对称性预言稳定WIMP暗物质，同时给出质子衰变、暴胀及可检验的n_s和r范围。
2022-07-21 hep-ph
Axion Model with Intermediate Scale Fermionic Dark Matter
我们研究了一个非超对称的$SO(10)\times U(1)_{\rm PQ}$轴子模型，其中$U(1)_{\rm PQ}$在暴胀后发生自发破缺，并利用Lazarides-Shafi机制解决了轴子畴壁问题.这就需要引入两个费米子10-plets，使得QCD瞬子显式$U(1)_{\rm PQ}$破缺后的离散对称性从$Z_{12}$降为$Z_4$，其中$Z_4$与$SO(10)$的中心重合（更准确地说是$Spin(10)$）。$Z_4$的一个完整的$Z_2$子群产生了中间尺度拓扑稳定的弦，以及一个稳定的电弱双重非热暗物质候选者，来自费米子10-plets，质量相当于或略小于轴子衰变常数$f_{\rm a}$。我们提出了一个明确的实现与通货膨胀考虑，其中还包括非热leptogenesis。费米子暗物质质量位于$3\times 10^{8}-10^{10}~{\rm GeV}$范围内，其对遗迹暗物质丰度的贡献可以与轴子的贡献相媲美。
2020-07-05 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on dark axion portal: missing energy and fermion EDMs
Institute for Nuclear Research（核物理研究所）；Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, JINR（约飞联合核子研究所玻戈留博夫理论物理实验室）；Millennium Institute for Subatomic Physics at the High-Energy Frontier (SAPHIR) of ANID（智利国家研究与创新发展署高能前沿亚原子物理千年研究所）；Institut für Theoretische Physik, Universität Tübingen（蒂宾根大学理论物理研究所）；Kepler Center for Astro and Particle Physics（开普勒天体与粒子物理中心）；Center for Theoretical and Experimental Particle Physics, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Andres Bello（安德烈斯贝略大学精确科学学院理论与实验粒子物理中心）；Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院马特罗索夫系统动力学与控制理论研究所）；Tomsk Polytechnic University（托木斯克理工大学）
研究通过暗轴子通道算子约束暗光子与轴子的相互作用，结合实验数据限制费米子电偶极矩及参数空间。
2026-02-11 hep-ph
Color Unifed Dynamical Axion
我们考虑一个扩大的色扇区，解决了强CP问题，通过新的无质量费米子。一个统一的色群自发地分裂成QCD和另一个限制群，由于小尺寸的瞬子，提供了一个自然大的轴子质量$m_a$的来源。这个额外的轴子质量源自动遵守真空的对齐，确保低能量CP守恒真空。该机制并不吸引SM的$Z_2$“镜像”副本，也不需要在统一尺度上对与轴子相关的耦合进行任何微调。没有轻的轴子，而且反常的是，较轻的光谱包含的是不育的费米子。轴子尺度$f_a$可以自然地降低到几TeV，并且具有比这个尺度更轻的有色伪标量的奇异光谱，只能通过强相互作用在对撞机上观察到。的$\{m_a, f_a\}$参数空间，它允许强CP问题的解决方案，从而扩大远远超出了不可见的轴子模型。
2018-05-16 hep-ph
Fermion Mass Hierarchy and Double Seesaw Mechanism in a 3-3-1 Model with an Axion
我们提出了一个基于$SU(3)_C\otimes SU(3)_L\otimes U(1)_X$规范对称性的模型，该模型通过$U(1)_{PQ}$ Peccei-Quinn对称性将费米子的质量等级与强CP问题的解决方案联系起来。这最后一种对称性是偶然地由离散的$Z_9$对称性所引起的，它也隐藏了中微子扇区中发生的双跷跷板机制的不同尺度。对称性破坏是由三个标量三重态加上一个标量单重态托管一个轴子场，其粒子激发可以是暗物质的一个组成部分。我们展示了一种机制，其中一个小的有效vev产生的标量三重态，这是应该有一个裸露的质量以上的能量标度的$SU(3)_L\otimes U(1)_X$对称性被打破。结合$U(1)_{PQ}$断裂的能量尺度，这种机制产生了费米子的自然等级。除了标准模型的粒子内容，该模型预测了一个不可见的轴子，$a$，三个GeV的中微子，$N_{iL}$，加上几个新的粒子在TeV的规模，这是：五个矢量玻色子，$U^\pm$，$V^0$，$V^{0\dagger}$，和$Z^\prime$，一个上型$U$，和两个下型$D_a$夸克;以及至少一个CP偶、$H_1$和非厄米中性、$ϕ^0$、$ϕ^{0\dagger}$、标量玻色子。该模型可以通过寻找LHC可能产生的这种粒子来测试。
2018-10-03 hep-ph
Gravitational waves from axion inflation in the gradient expansion formalism. Part II. Fermionic axion inflation
Institute for Theoretical Physics, University of Münster（明斯特大学理论物理研究所）；Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo（东京大学 Kavli 宇宙粒子与宇宙学研究所（WPI））；Physics Faculty, Taras Shevchenko National University of Kyiv（基辅塔拉斯·舍甫琴科国立大学物理系）
本文研究费米子轴子膨胀对引力波谱的影响，发现费米子对电磁场的产生产生阻尼效应，使引力波信号在LISA和ET探测范围内而不违反ΔN_eff上限。
2026-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Fermions and Spontaneous $CP$ violation in $SU(2)$-axion Inflation
值得注意的是，如果$CP$在暴胀物理中自发破缺，费米子会注意到并记住它。基于此，我们提出了一个新的（非热）机制，用于产生热大爆炸前的自相互作用暗狄拉克费米子。非阿贝尔规范场和轴子是暴胀粒子物理的重要内容。在此背景下，我们分析研究了$SU(2)$规范场下的狄拉克费米子二重态，并利用点分裂技术对流进行正则化。我们表明，非平凡的$CP$违反真空结构的$SU(2)$ -轴子模型，自然导致一个有效的机制，产生大量的费米子在通货膨胀。费米子反反应的大小和暗费米子的密度分数为费米子的质量设定了上限。在大统一理论尺度的暴胀中，产生的暗费米子，只在引力作用下耦合到可见扇区，可以和$m\lesssim 10 TeV$一样重。
2019-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge and gravitational instantons: From 3-forms and fermions to Weak Gravity and flat axion potentials
我们调查的规范和引力瞬子的背景下，沼泽地计划的作用。我们的重点是全球对称性破缺，特别是在费米子的存在下，他们诱导。我们首先回顾并更精确地描述了稀瞬子气体的三形式规范理论。在这种语言中，轻费米子对瞬子效应的常见抑制可以理解为3-形式的去耦。即使所有的费米子都保持质量，这种退耦也可能发生在费米子扇区中明显未破缺但异常的全局对称性的基础上。这应该是量子引力所禁止的，这使我们推测出一个相关的，依赖于截止的诱导轴子势的下限。最后，我们注意到上述的引力对应物是K3瞬子。这些是具有K3拓扑的欧几里德时空的小涨落，它们诱导出类似于规范理论中的“特胡夫特顶点”的费米子算符。虽然普朗克抑制，他们可能是唯象相关的，如果伴随着其他更高的维度费米子运营商或如果K3进行适当的规范通量。
2019-06-18 hep-ph hep-th
The Axiflavon
我们发现，解决味道问题的标准模型与一个简单的$U(1)_H$味道对称性自然会导致一个轴子，解决了强CP问题，并构成一个可行的暗物质的候选人。在这个框架中，轴子质量和光子耦合的比例与SM费米子质量有关，并在一个小范围内预测，作为夸克和带电轻子质量中观察到的层次结构的直接结果。同样的层次结构决定了轴子与费米子的耦合，使得这个框架非常具有预测性，并且可以通过未来的轴子和精确的味道实验进行实验测试。
2017-01-20 hep-ph
On the oscillating electric dipole moment induced by axion-fermion couplings
本研究重新推导轴子暗物质背景下轴子-费米子耦合诱导的振荡电偶极矩，指出轴子边界项的关键作用，提出时间平均有效EDM概念，发现其幅值随振荡状态变化，电子EDM情形下中快振荡时的幅值与当前静态限值相当。
2024-04-18 hep-ex hep-ph
On the IR/UV flavour connection in non-universal axion models
本文研究非普适轴子模型中红外与紫外味破坏的关联，在PQ-2HDM框架下例证该关系，并讨论轴子味物理与重径向模信号的相互作用，指出味可观测量、LHC直接搜寻与标准轴子物理具有强互补性。
2023-06-12 hep-ph
Baryon and lepton number intricacies in axion models
由于Peccei-Quinn（PQ）对称性必须是反常的才能解决强CP难题，因此某些色费米子和手征费米子必须在这种对称性下进行非平凡的变换。但是当SM费米子带电时，如在PQ或DFSZ模型中，这种对称性最终与SM全局对称性、重子（B）和轻子（L）纠缠在一起。这就提出了本文要解决的几个问题。首先，分析了轴子模型与某些显式B和/或L违反效应的兼容性，包括那些由跷跷板机制，电弱瞬子相互作用，或显式B和L违反有效运营商。第二，有多少这些影响可以同时存在的量化，随着轴子质量和真空对齐的后果，如果他们太多的介绍。最后，大类的B和/或L违反相互作用，而不影响轴子现象被确定，例如，在DFSZ上下文中的I型和II型跷跷板机制的各种实现。
2020-06-11 hep-ph
$SU(5) \times U(1)_X$ Axion Model with Observable Proton Decay
我们提出了一个$SU(5) \times U(1)_X \times U(1)_{PQ}$模型，其中$U(1)_X$是$B-L$（重子减轻子数）规范对称性的推广，$U(1)_{PQ}$是整体Peccei-Quinn（PQ）对称性.在$SU(5)$的$\bf{\overline 5} + \bf{10}$表示中有四个费米子族，在$\bf{5}+\bf{\overline {10}}$表示中有一个镜像费米子族，以及三个$SU(5)$单线态马约拉纳费米子。$U(1)_X$相关的异常都取消了马约拉纳中微子的存在。在$M_{GUT} \simeq (6-9)\times 10^{15}$ GeV处，$SU(5)$对称性被破坏，质子寿命$τ_p$估计在未来超神冈实验的预期灵敏度范围内，$τ_p \lesssim 1.3 \times 10^{35}$年。$SU(5)$破缺也触发了PQ对称性的破缺，导致了轴子暗物质（DM），轴子衰变常数$f_a$为$M_{GUT}$或更大。CASPEr实验可以寻找这样的轴子DM候选者。膨胀期间的哈勃参数必须很低，$H_{inf} \lesssim 10^9 $ GeV，以成功地解决轴子畴壁，轴子DM等曲率和$SU(5)$的问题。通过对破缺Higgs场的$U(1)_X$与暴胀子场的鉴别，实现了拐点暴胀，从而实现了对$H_{inf}$的期望值.模型中的类矢量费米子对…
2021-09-20 hep-ph
Axion decay $a \to f \tilde f$ in a strong magnetic field
研究了在外加交叉场和磁场中轴子衰变为荷电费米子-反费米子对$a ~\to f ~\tilde f$的过程。所得结果可用于在宇宙早期可能存在强磁场的情况下重新考察轴子质量的下限。
1997-08-01 hep-ph
Axion field induces exact symmetry
虽然没有正则化与无质量费米子的反常手征对称性相一致，但这里显示，即使在弯曲时空中，有质量费米子的人工轴子诱导对称性也与标准正则化相一致，因此可以说在规范场或引力场中没有反常。θ项的影响指出。
2017-08-23 hep-ph hep-th
Zero Modes of Massive Fermions Delocalize from Axion Strings
本文研究轴子电动力学中费米子狄拉克质量对轴子弦零模的影响，发现零模随质量增大从弦核退局域化并在临界质量处消失，并通过解析、数值和反常流入方法及二维有效理论加以分析。
2024-06-07 hep-ph hep-th
Physical Signatures of Fermion-Coupled Axion Dark Matter
本文研究轴子暗物质对费米子自旋的轴子风力矩和轴电力效应，提出磁化多层介电晕光镜可探测新的轴子-电子耦合参数空间，并修正了轴电吸收屏蔽、磁能量损失函数及电子能级修正等理论问题。
2024-06-09 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci hep-ex
Implication of the hidden sub-GeV bosons for the $(g-2)_μ$, $^8$Be-$^4$He anomaly, proton charge radius, EDM of fermions and dark axion portal
讨论了与核子和轻子耦合的隐标量粒子（$S$）、赝标量粒子（$P$）、矢量粒子（$V$）和轴矢量粒子（$A$）的新物理现象，它们对质子电荷半径、$(g-2)_μ$、$^8$ Be- $^4$ He反常和标准模型粒子电偶极矩（EDM）的贡献.特别是，我们估计的灵敏度NA 64 PDMATHAMT实验观察μ子丢失的能量事件涉及隐藏的标量和矢量粒子。该分析是基于{ \tt GEANT 4}蒙特卡罗模拟的信号过程的μ子散射的目标核$μN \to μN S(V)$，随后是不可见的玻色子衰变到暗物质（DM）粒子，$S(V)\to χχ$。轻亚GeV玻色子的存在可能解释观测到的μ子$(g-2)$异常。总结了原子$X17(J^P=0^-, 1^\pm)$玻色子与中子、质子和电子耦合的现有约束条件，并利用这些约束条件，通过Sachs形状因子的直接单圈计算，估算了$P$、$V$和$A$粒子对质子电荷半径的贡献.分析表明，相应的贡献可以忽略不计。我们还计算了五维算子的暗轴子门耦合的边界，这有助于轻子和中子的EDM。
2020-11-23 hep-ph
Non-Hermitian Yukawa interactions of fermions with axions: potential microscopic origin and dynamical mass generation
在这篇迷你评论中，我们讨论了一些最近的发展有关的（量子）场论模型包含反厄米汤川相互作用的赝标量场（轴子）和狄拉克（或马约拉纳）费米子之间的属性。具体而言，激发物理上这样的相互作用，在弦启发的低能有效场论的背景下，涉及右手中微子和轴子场，我们继续讨论其形式的一致性内所谓的宇称时间反转（PT）对称性框架，以及动态质量生成，诱导的汤川相互作用，费米子和轴子。汤川耦合被假定为弱耦合，因为它们是由微观弦论中的非微扰效应产生的。所讨论的模型包含，除了汤川条款，也反厄米异常衍生耦合的赝标场轴向费米子电流，以及相互作用的费米子与非厄米轴向背景。我们讨论了这种额外的耦合Yukawa引起的动态产生的群众的作用。对于费米子是右手中微子的情况下，我们比较这样的质量与辐射引起的，反厄米异常项和反厄米汤川相互作用在唯象相关的模型。
2020-10-29 hep-ph hep-th
Light Sterile Neutrinos in the Early Universe: Effects of Altered Dispersion Relations and a coupling to Axion-Like Dark Matter
该研究探讨了具有改变色散关系及与类轴子标量场耦合的轻惰性中微子对宇宙学的影响，发现两种效应可分别抑制惰性中微子并产生正确氦丰度，结合两者可开辟新的参数空间。
2023-11-14 astro-ph.CO hep-ph
Axion Inflation from Heavy-Fermion One-Loop Effects
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（国际理论物理中心亚太分中心，中国科学院大学）；Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe, University of Chinese Academy of Sciences（太极引力波宇宙实验室，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院理论物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Department of Physics, Anhui Normal University（安徽师范大学物理系）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学学院）
研究通过整合重狄拉克费米子的一阶修正，产生轴子膨胀中的手性随机引力波背景，符合BBO和DECIGO的灵敏度。
2026-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gluino Axion, Neutrino Seesaw, Dynamical Gaugino Mass, and A = 0 Supersymmetry
在强CP问题的轴子解中，需要费米子在量子色动力学（QCD）下进行变换。在超对称性中，通过将U（1）_{PQ}与U（1）_R等同，自然的候选者是胶子，正如几年前指出的那样。这个想法的一个新的具体实施的建议，连接到中微子的规范跷跷板机制的胶子轴子规模。高吉诺群众动态生成的A项预计是非常小的。
2007-07-12 hep-ph
Massless fermions and superconductivity of string-wall composites
本文研究弦-墙复合体上无质量费米子的存在性与局域位置，通过求解狄拉克方程给出解析零模解，并证明其超导性及反常电流。
2023-12-04 hep-ph hep-th
Detecting the coupling of axion-like particles with fermions at the ILC
本文研究在 1 TeV ILC 上利用 W⁺W⁻ 融合及 a→b b̄ 衰变道探测 ALP-费米子耦合，给出两个质量区间内 95% 置信水平的预期灵敏度。
2023-12-07 hep-ph
Phenomenology of fermion production during axion inflation
我们研究了费米子通过与赝标暴胀子的导数耦合产生的过程以及所产生的费米子对标量原初微扰的影响。我们提出的标量功率谱的修改，由于所产生的费米子的分析结果，我们估计的振幅的非高斯性在等边制度。值得注意的是，我们发现了一个制度，费米子的影响给标量谱的主要贡献，而双谱的振幅是小的，并与观察一致。我们还注意到存在一个制度，在该制度中的费米子的反作用的暴胀子的零模式的演变可以导致通货膨胀，即使暴胀子的潜力是陡峭的，不满足慢滚条件。
2019-11-14 astro-ph.CO hep-ph
High-quality axion from chain seesaw
School of Physics, Jiulonghu Campus, Southeast University（东南大学物理学院九龙湖校区）
提出链式跷跷板机制，通过额外 $U(1)_{Y'}$ 规范对称性同时产生中微子与带电费米子质量，并自动嵌入 Peccei-Quinn 对称性以保证轴子高质量。
2026-09-25 hep-ph
Numerical study of the Schwinger effect in axion inflation
本研究数值探究轴子暴胀中施温格效应对规范场产生的影响，发现其使规范场预加热极不可能，但仍存在参数窗口可实现电弱相变时的重子不对称性。
2023-06-19 hep-ph
Local Axion Cosmic Strings from Superstrings
在具有赝反常U（1）规范对称性的超弦激发模型中研究了轴子宇宙弦解。包括一个规范场和空间变化的费米子允许局部缺陷的解决方案，每单位长度的有限能量被发现。费米子零模式（其存在是由超对称性暗示）也进行了分析。相应的费米子流表明该模型具有很强的宇宙学边界。结果表明，不寻常的形式的轴子弦削弱了这些界限。其他宇宙学的基本理论的限制也进行了讨论。
2005-01-25 hep-ph hep-th
Propagation of axions in a strongly magnetized medium
在三能级轴子-电子耦合模型中，研究了超强磁场$H\gg H_0=m_e^2c^3/e\hbar =4.41\cdot 10^{13}$ G中基态朗道能级电子简并气体中轴子的极化算符.结果表明，在强磁化中子星的条件下，产生了一个动态的轴子质量，它可以落在允许的值范围内$(10^{-5} eV \lesssim m_a\lesssim 10^{-2} eV)$。结果，轴子的色散关系与真空中的色散关系有明显的不同。
1999-04-16 hep-ph
Axion and Dark Fermion Electromagnetic Form Factors in Superfluid He-4
本文提出利用超流氦-4的声子信号探测亚GeV费米子暗物质与ALPs的电磁形状因子，并给出1 kg·年曝光下的预期直接探测约束。
2023-12-06 hep-ex hep-ph
Fermion-Vortex Interactions in Axion Electrodynamics
本文研究了轴子电动力学中标量凝聚体-费米子混合物的相对论作用量，利用粒子-弦对偶性获得了费米子-涡旋管相互作用的有效作用量，发现含常数系数的 $θ$ 项能显著影响该相互作用，并通过降维展示了依赖于 $θ$ 的通量附着。
2025-06-01 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Axions and Atomic Clocks
在经典相干轴子暗物质背景场的存在下，电动力学方程被改变，从而改变了电磁波的色散关系。仔细测量灵敏原子钟的频率稳定性，原则上可以为$f_a \ge 10^7$ GeV的这种背景提供证据。开启背景磁场可能会以可控的方式增强这些效应，干涉测量也可能有助于探测相干宇宙轴子背景产生的时变光子色散关系。
2019-05-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Axion assisted Schwinger effect
本文指出了在强电场中，存在含时的类轴子背景场时，带电费米子对产生率的增强，我们称之为轴子辅助Schwinger效应。虽然标准Schwinger产生率与$\exp(-π(m^2+p_T^2 )/E)$成比例，其中$m$和$p_T$表示费米子质量及其横向于电场$E$的动量，但轴子辅助的Schwinger效应可以在大动量处增强到$\exp(-πm^2/E)$。这种增强的起源是费米子自旋与其动量之间的耦合，由轴子速度引起。作为一个非平凡的验证我们的结果，我们显示了它的不变性下与手征旋转场的重新定义，并成功地再现了螺旋电场和磁场的存在下的手征异常方程。我们评论的影响，这一结果的轴子宇宙学，专注于轴子膨胀和轴子暗物质检测。
2021-01-13 astro-ph.CO cond-mat.mes-hall hep-ph
Phenomenological implications of $S$-duality symmetry
提出了$S$ -对偶性是自然界的一种自发破缺的基本对称性。轴子和介子被等同于$S$ -对偶对称群$SL(2,\mathbbm{R})$的二重态。对称性在对应于实验估计的轴子衰变常数$f_χ$的高尺度上被破坏。类比于π介子物理中的PCAC，讨论了对称性破缺机制。介绍了费米子与轴子和介子偶态的$S$ -对偶不变相互作用.对称破缺机制对QCD扇区中费米子质量的修正可以忽略不计。受弦论普适性的启发，提出了轴子-介子偶对与QCD费米子的$S$ -对偶不变相互作用推广到所有费米子。这种对称性破缺的现象学后果进行了探讨。
2011-04-12 hep-ph hep-th
A Supersymmetric Extension of Axionic Electrodynamics: From Axions and Photons to Axinos and Photinos
Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）；Instituto Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦学院）；Centro Federal de Educação Tecnológica C. S. da Fonseca（C.S.达丰塞卡联邦技术教育中心）
本文构建了轴子电动力学的超对称扩展，研究轴子、光子及其超对称伙伴轴ino和光ino的相互作用，分析了bosonic和fermionic部分的色散关系及有效质量，并探讨了bosonic场方程的解。
2026-09-04 hep-ph hep-th
Dynamical Majorana Neutrino Masses and Axions
我们讨论费米子和赝标量场（类轴子粒子（ALP））的动态质量生成，在有效的理论包含汤川型费米子和ALP之间的相互作用的背景下。我们讨论了厄米和非厄米汤川相互作用，这是出于在某些情况下的辐射（异常）马约拉纳不育中微子质量的一些有效场论。后者包含移动对称破缺汤川之间的相互作用不育中微子和ALP。我们表明，对于一个厄米汤川相互作用，没有（伪）标量动力学质量的产生，但有费米子动力学质量的产生，提供一个裸（伪）标量质量。反厄米Yukawa模型的情况正好相反：有（赝）标量动力学质量产生，但没有费米子动力学质量产生.在存在额外的吸引四费米子相互作用的情况下，在适当的条件和耦合范围内，这些模型都能产生费米子动力学质量.
2020-10-06 hep-ph hep-th
Heavy axions from twin dark sectors with $\barθ$-characterized mirror symmetry
本文提出在一对孪生暗扇区之间建立以$\arθ$为特征的镜像对称性，通过暗场相位旋转消除强CP问题中的$\arθ$参数，并允许离散对称性破缺发生在TeV能标，从而产生与高能标PQ破缺轴子模型不同的重轴子现象。
2023-07-09 hep-ph
Supernova 1987A Constraints on Sub-GeV Dark Sectors, Millicharged Particles, the QCD Axion, and an Axion-like Particle
我们考虑了超新星1987 A对小耦合粒子的约束，这些小耦合粒子与标准模型的耦合。我们讨论了一个模型与费米子耦合到一个暗光子，在暗扇区的各种质量关系;毫荷电粒子;暗扇区费米子与非弹性跃迁;强子QCD轴子;和一个类轴子粒子耦合到标准模型费米子与他们的质量成正比的耦合。在费米子的情况下，我们开发了一个新的诊断评估时，这样的粒子被困在大混合角。我们的费米子耦合到暗光子的边界限制了小的耦合和质量<200 MeV，并且对于低费米子质量不去耦。它们排除了不受现有基于加速器和直接检测搜索约束的参数空间。此外，我们的边界是补充建议的实验室搜索亚GeV的暗物质，不约束几个“热”基准模型的目标。对于一个带毫电荷的粒子，我们排除了以电子电荷为单位的10^（-9）到几倍10^（-6）之间的电荷;这排除了比以前的边界更高的毫电荷和质量的参数空间。对于QCD轴子和轴子类粒子，我们应用几个更新的核物理计算，并包括能量依赖的光学深度，以准确地占在大耦合的能量损失。我们排除了质量在0.1到几百eV之间的强子轴子，或者等价地将PQ标度限制在10^4到10^8 GeV的几倍之间，关闭了强子轴子窗口。对于类轴子粒子，我们的边界不利于衰变常数在10^5 GeV的几倍到10^8 GeV的几倍之间。在所有情况下，我们的边界不同于以前的工作超过一个数量级的整个参数空间。我们还提供了估计的系统误差，由于祖的不确定性。
2018-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
DFSZ Axion Couplings Revisited
在众多的可能性中，太阳轴子被提出来解释Xenon 1 T合作观测到的电子反冲事件，尽管它与天体物理观测有矛盾。轴子与光子$g_{aγ}$和电子$g_{ae}$的耦合起着重要的作用。这些耦合与费米子的Peccei-Quinn（PQ）电荷$X_f$有关。在大多数计算中，$g_{aγ}$是通过归一化到电磁反常因子$E = TrX_f Q^2_f N_c$（夸克和带电轻子的$N_c$分别为3和1）与QCD反常因子$N = TrX_q T(q)$（$T(q)$是夸克的$SU(3)_c$指数）的比值得到的。在计算中使用了破缺PQ对称生成元，这似乎没有提取出被$Z$玻色子“吃掉”的轴子中的破缺生成元分量。然而，在$g_{aγ}$的DFSZ中，使用轴子的物理分量或反常因子的比率应获得相同的结果。当超越标准DFSZ模型时，例如变体DFSZ模型，其中更多的希格斯双重态和费米子具有不同的PQ电荷，人们可能会想知道结果是否不同。结果表明，这两种方法得到了与预期相同的结果，但在物理轴子基础上计算轴子与夸克和轻子的耦合$g_{af}$（这里f表示SM中的费米子之一）更为方便.结果依赖于真空期望值的值，导致$g_{af}$在标准DFSZ轴子之外的更宽的参数空间。我们还明确地表明，如何保存味道$g_{af}$耦合可以保持当有一个以上的希格斯偶耦合到上下费米子部门在不同的DFSZ模型在树的水平，以及如何味道违反耦合…
2020-10-20 hep-ex hep-ph
