Hidden $U(1)$ gauge symmetry realizing a neutrinophilic two-Higgs-doublet model with dark matter
我们提出了一个具有隐藏局域$U(1)$对称性的亲中微子双Higgs模型，其中活动中微子为Dirac型，即使在自发对称性破缺之后，由于剩余对称性也会自然诱导出一个费米子DM候选者.此外，一个物理戈德斯通玻色子的出现是两种类型的规范单态玻色子的结果，并有助于DM现象以及额外的中性规范玻色子。然后分析直接探测搜索安全范围内的暗物质遗迹密度，并给出暗物质质量的允许范围。
2018-04-23 hep-ph
Limits on Neutrinophilic Two-Higgs-Doublet Models from Flavor Physics
在发现了希格斯玻色子和混合角$θ_{13}$之后，我们从低能观测量中推导出了亲中微子双希格斯模型的严格极限。这些衰变可以限制由新带电希格斯粒子的质量$m_{H^\pm}$和新亲中微子标量二重态的真空期望值$v_2$所跨越的平面。轻子味守恒衰变不能设定有意义的边界，因为它们强烈依赖于未知的中微子绝对质量标度。另一方面，环诱导轻子味违反衰变，如$μ\to e γ$，$μ\to 3 e $或$μ\to e$在核中目前是目前最好的限制。如果$v_2 \lesssim 1 \, (0.1)$ eV，则在90% CL处得到$m_{H^\pm} \gtrsim 250 \, (2500)$ GeV。在可预见的将来，这些限制至少可以提高100倍。
2016-01-05 hep-ph
On the Viability of Minimal Neutrinophilic Two-Higgs-Doublet Models
我们研究的限制，电弱精确的数据可以施加，希格斯玻色子的LHC发现后，亲中微子的两个希格斯二重态模型，其中包括一个额外的$SU(2)\times U(1)$二重态和一个新的对称性，即一个自发破缺的$\mathbb{Z}_2$或软破缺的全球$U(1)$。在这些模型中，额外的希格斯双重态，通过其非常小的真空期望值，是中微子质量的唯一原因。我们发现，具有$\mathbb{Z}_2$对称性的模型基本上被电弱精确数据排除，即使该模型稍微扩展到包括额外的右手中微子，由于存在一个非常轻的标量。虽然另一个模型仍然完全可行，但参数空间受到当前数据的极大限制，特别是受到$T$参数的限制。特别是，新的带电标量和中性标量必须具有非常相似的质量。
2015-12-14 hep-ph
Neutrino mass variability due to nonminimal coupling to spacetime curvature in neutrinophilic two-Higgs-doublet models
在亲中微子的双希格斯二重态模型中，中微子由于希格斯场而获得质量，真空期望值为10^{-2} eV，对应于10微米范围内的康普顿波长。这就产生了一种情况，在这种情况下，希格斯场和时空曲率之间的非最小耦合可能导致新的可观测效应。其中，我们讨论了变量中微子质量的可能性，与时空曲率的中微子振荡频率的依赖关系，从超新星事件的中微子到达时间的分散的另一个来源的影响，也可能是一种机制，导致引力诱导的中微子superluminality。最后，我们提出了实验室规模的实验中，适当设计的电弱腔可以用来改变中微子的质量，这应该是通过飞行时间实验观察。
2013-10-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Comment on astrophysical consequences of a neutrinophilic 2HDM
一些作者指出，在亲中性双希格斯偶线模型（nu 2 HDM）中，中微子的标量介导相互作用可以与电磁相互作用一样强[1-3]。通过对超新星中微子的观测和对宇宙微波背景声学峰的精确测量，我们发现中微子-标量相互作用的耦合常数实际上被限制为yi < 1.5 × 10^{-3}，进一步被限制为yi < 2.3 × 10^{-4}。基于超新星核心的能量损失论点，我们导出了一个稍微更严格的界限y_i < 3.5 x 10^{-5}。因此，nu 2 HDM已经失去了它的精神，解释微小的狄拉克中微子质量，同时保持中微子汤川耦合一阶。
2011-07-28 hep-ph
Neutrino mass from neutrinophilic Higgs and leptogenesis
在一类两个Higgs二重态模型中，一个Higgs二重态产生夸克和带电轻子的质量，而另一个具有极小真空期望值（VEV）的Higgs二重态产生中微子Dirac质量，中微子质量的小可以理解为小的第二Higgs VEV的结果。在此框架下，热瘦生情景在低能量尺度下工作良好，并具有以下几个优点。在右手中微子质量分级的假设下，最轻的右手中微子可以轻到${\cal O}(10^2)$ TeV。成功共振轻子化所需的简并度也可以显著降低到${\cal O}(10^4)$。低尺度热稀薄成因的可用性为超引力模型中的引力子问题提供了一种新的解决方案。
2014-01-26 astro-ph.CO hep-ph
A Neutrinophilic 2HDM as a UV Completion for the Inverse Seesaw Mechanism
在亲中微子双希格斯模型中，狄拉克中微子的质量是通过对称性禁止右手中微子的马约拉纳质量项而得到的。我们研究了这种模型的一种变体，其中对称性被认为是局部U（1），自然导致了典型的拉格朗日逆跷跷板情景。一个新的规范玻色子和一个扩展的标量扇区的存在导致了丰富的现象学，包括修改Z，希格斯和K介子衰变以及电弱精度参数，和一个赝标量与轻子数的破缺。
2017-11-27 hep-ph
Signatures of Long-Lived Heavy Neutral Leptons from Neutrinophilic Charged Higgs Pair Production at the LHC
University of Alabama（阿拉巴马大学）；Sogang University（西江大学）
本文研究了在LHC上通过电荷Higgs对产生长寿命重中性轻子的顶点位移特征，探讨了单个和双顶点信号的观测可能性。
2026-11-04 hep-ex hep-ph
Right-handed sneutrinos as asymmetric DM and neutrino masses from neutrinophilic Higgs bosons
考虑了次极小超对称标准模型在三个右手中微子和一对亲中微子Higgs超场作用下的扩展。小质量的中微子自然产生于附加希格斯场的小真空期望值（因此没有轻子数破坏），而最轻的右手中微子可以构成不对称的暗物质。右手中微子和重子的不对称性通过早期宇宙的平衡过程联系起来，解释了DM和重子丰度的重合。我们表明，粒子物理和天体物理的约束是满意的。
2013-07-25 astro-ph.CO hep-ph
Global $U(1)_{L}$ Breaking in Neutrinophilic 2HDM: From LHC Signatures to X-Ray Line
轻子数破缺在中微子质量产生的许多情形中起着重要的作用，也为寻找标准模型之外的新物理提供了新的线索。我们考虑了亲中微子的双Higgs二重态模型（$ν$-2 HDM），其中还包含了额外的右手中性费米子$N_{Ri}$和一个复杂的单重标量$σ$.在标量区，整体$U(1)_{L}$对称性自发破缺，产生南武-戈德斯通玻色子，即Majoron $J$，并伴随着Majorana中微子质量产生。我们发现无质量的Majoron会引起大的不可见Higgs衰变，目前的实验已经对相关参数进行了限制。本文首次指出，具有$N_{Ri}$的$ν$-2 HDM可以通过同号三轻子签名$3\ell^\pm4j+\cancel{E}_T$与其它跷跷板区别开来。更有趣的是，对于$\mathcal{O}(\keV)$尺度的Majoron，它是衰变暗物质的一个很好的候选者来解释$3.5\keV$和$511\keV$线过剩。
2016-10-01 hep-ph
Connecting $(g-2)_μ$ to neutrino mass in the extended neutrinophilic 2HDM
该研究在扩展嗜中微子2HDM框架下，通过引入带电单态标量结合跷跷板机制的右手中微子产生$(g-2)_μ$手征增强贡献，验证了数TeV重中微子质量下仍可解释$(g-2)_μ$反常，并探讨了其与轻子味破坏的关联。
2023-08-10 hep-ph
Effective neutrino number shift from keV-vacuum neutrinophilic 2HDM
如果狄拉克中微子质量是由一个新的具有keV量级真空的标量二重态产生的，那么在低能味物理中探测这个框架的希望就很小了，比如轻子味破坏过程。然而，预测的中微子Yukawa耦合在电子Yukawa的顺序可以实现一个纯粹的热狄拉克leptogenesis，从而呈现出更直接的联系之间的高能和低能CP破坏。尽管keV真空诱导的Dirac中微子模型在低能味过程中是惰性的，但它能产生有效中微子数的显著变化，这反过来又能被大爆炸核合成和宇宙微波背景时代所探测。我们表明，这样的keV真空诱导的狄拉克中微子模型已经受到目前的观测，并将与预测的灵敏度进行探测，因此作为一个补充的途径来测试狄拉克leptogenesis。
2022-02-21 hep-ph
Dependence of the leptonic decays of H^- on the neutrino mixing angles theta_{13} and theta_{23} in models with neutrinophilic charged scalars
在Higgs三重态模型和亲中微子的双Higgs模型中，观测到的中微子从真空期望值获得质量，这个真空期望值远小于标准模型中希格斯玻色子的真空期望值。两个模型都包含一个单电荷的希格斯玻色子玻色子（H^-），其汤川耦合与中微子质量直接相关（即“亲中微子的带电希格斯”）。在两个模型中，H^-衰变为带电轻子和中微子（H^-衰变为l^- nu）的部分宽度完全取决于中微子质量和混合。我们量化了最近测量的sin ^2（2 theta_{13}）的影响，如果最轻的中微子质量m_0 < 10^{-3} eV，那么sin ^2（2 theta_{13}）在确定正常中微子质量有序情况下H^-与e^- nu的分支比大小方面起着至关重要的作用。我们还讨论了H^-到μ ^- nu和H^-到τ ^- nu对sin ^2（theta_{23}）的相当大的依赖性，如果测量到这些衰变，就可以获得关于sin ^2（theta_{23}）和Δm^2_{31}的信息。这些信息将有助于中微子振荡实验确定CP破坏相δ。
2013-12-19 hep-ph
Hidden from View: Neutrino Masses, Dark Matter and TeV-Scale Leptogenesis in a Neutrinophilic 2HDM
我们考虑一个简单的扩展标准模型提供暗物质和TeV级的跷跷板机制，也允许可行leptogenesis。除了标准模型的自由度外，该模型还包含一个亲中微子的希格斯二重态、一个标量单重态和六个单重态费米子（包括三个右手马约拉纳中微子），它们在局域$U(1)^\prime$规范对称性下带电。我们展示了$U(1)^\prime$电荷分配和标量势的选择如何导致TeV尺度的跷跷板机制和$\mathcal{O}(1)$中微子汤川耦合在一个简单的方式。虽然这种情况下的所有成分，人们会期望显着的实验签名，包括几个新的TeV尺度的自由度，我们发现，最显着的特点与中微子质量产生，leptogenesis和黑暗部门可能仍然无法在没有额外的轻子味对称性。
2013-04-02 hep-ex hep-ph
Neutrinophilic Dark Matter in the epoch of IceCube and Fermi-LAT
最近对耀变体TXS 0506+056的观测表明，在地外TeV-PeV中微子通量中存在硬幂律成分，这与冰立方对北天8年贯穿μ子中微子的分析一致。这与冰立方6年高能启动事件数据推断的软幂律中微子通量略有紧张。解决这个难题的一个可能的方法是假设中微子流是双分量的。在本文中，我们专注于的情况下，除了一个天体物理的幂律，第二个组成部分是一个纯中微子线产生的衰变暗物质粒子。我们研究如何在标准模型的扩展中实现亲中微子衰变的暗物质。该模型的主要特点是：i）要求一个新的对称性，如全球$U(1)$电荷; ii）狄拉克性质的活动中微子; iii）低再加热温度的宇宙约1 TeV。我们进行了似然统计分析，以适应冰立方数据，根据目前的费米-LAT伽马射线的约束。
2018-11-13 hep-ph
Study of neutrinophilic low-mass dark matter mediated by pseudoscalar
School of Mathematics and Physics, Southwest University of Science and Technology（西南科技大学数学与物理学院）
本文研究了由伪标量粒子介导的中微子偏好低质量暗物质模型，通过Lyman-α森林、高能天体中微子、直接探测和不可见Higgs衰变等方法，对暗物质相互作用进行严格约束。
2026-03-30 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinophilic Axion-Like Dark Matter
类轴子粒子（axion-like particles，ALP）是宇宙学暗物质的非常好的候选者，它可以存在于标准模型（standard model，SM）的许多扩展中。作为暗物质的ALP的质量范围可以从亚电子伏尺度扩展到几乎$10^{-22}~{\rm eV}$。另一方面，中微子被发现是大量的和SM必须扩展到解释亚eV中微子质量。考虑这两个都超出SM的低尺度边界之间的排他性耦合变得非常有趣。中微子在银河系中的传播会受到ALP背景的相干前向散射效应的影响，而中微子振荡行为可以被ALP诱导势所修正。假设ALP与三代活动中微子之间存在微分耦合，探讨了这种耦合对中微子振荡实验的可能影响。特别是，我们数值研究了深地下中微子实验（DUNE）的灵敏度。这种耦合的天体物理后果也进行了系统的研究。
2018-09-04 hep-ph
Why is TeV-scale a geometric mean of neutrino mass and GUT-scale?
在中微子质量标度（$m_ν\sim$ 0.1 eV）、大统一体标度（$M_{GUT}\sim 10^{16}$ GeV）和TeV标度（$M_{NP}\sim 1$ TeV）这三种典型的能量标度中，有一个有趣的关系：$M_{NP}\simeq \sqrt{m_ν\cdot M_{GUT}}$。TeV标度（$M_{NP}$）是一个超越标准模型的新物理标度，本文将其视为超对称性。我们提出了一个简单的超对称亲中微子Higgs二重态模型，该模型通过一个微小的亲中微子Higgs真空期望值，在不增加$M_{NP}$和$M_{GUT}$标度的情况下，动态地实现了上述关系以及合适的$m_ν$.规范耦合统一是超对称标准模型中的一个优秀特征，在这个设置中自动地被保留。
2011-08-26 hep-ph
Charged Higgs and Neutral Higgs pair production of weak gauge bosons fusion process in e+ e- collision
本文研究了在亲中微子Higgs双二重态模型中Higgs粒子的对产生及其衰变。对的产生是通过W和Z规范玻色子的融合过程进行的。在亲中微子模型中，第二个希格斯偶线的真空期望值（VEV）很小，与中微子质量成正比。VEV的小与近似的整体U（1）对称性略有破缺有关。因此，存在用于U（1）电荷断裂过程的抑制因子。第二个希格斯二重态带有U（1）电荷，它从规范玻色子融合中的单一产生违反了U（1）电荷守恒，并被强烈抑制发生。为了寻找对撞机实验中的成对产生，我们研究了一对带电Higgs和中性希格斯玻色子玻色子截面的产生，能量中心为600（GeV）~ 2000（GeV）.对于简并（200 GeV）带电和中性Higgses质量的情况，总截面在10^{-4}（fb）到10^{-3}（fb）之间变化。信号的背景过程是规范玻色子对W + Z的产生和衰变。结合截面比和支化分数比，我们发现信号背景比约为2% ~ 3%。
2014-03-31 hep-ph
Inert Doublet Model in the light of LHC and astrophysical data
我们研究了惰性双态模型的参数空间，这是一个简单的扩展SM在标量部门。我们从理论和实验两方面应用一组约束来提取和确定参数空间的允许区域。这些约束对新粒子的质量和耦合都施加了严格的限制。我们还提出了一套基准，目前的LHC运行。这项工作是基于[1，2]。
2015-10-14 hep-ph
Probing Neutrinophilic Scalars in Muon Decays
School of Physics, Southeast University（东南大学物理学院）；Center for High Energy Physics, Peking University（北京大学高能物理中心）
本文研究嗜中微子标量粒子对μ子衰变的影响，通过树图和环图修正及四体衰变过程，利用精确的费米常数测量约束其耦合和质量，发现对质量大于GeV量级的标量粒子，现有约束比天体物理和宇宙学限制更严格。
2026-10-05 hep-ex hep-ph
Leptogenesis with Lepton-Number-Violating Dirac Neutrinos
狄拉克中微子与轻子数破缺相互作用可以产生一种新的轻子生成机制。在其最简单的可重整化实现中，基于被四个单位自发破缺的规范B-L对称性，新标量的衰变在右手中微子中产生了不对称性。一个亲中微子的双希格斯模型将这种不对称性转化为重子，为小中微子质量提供了一个自然的解释，并且由于右手中微子的熵抑制贡献，可以导致有效的相对论自由度N（eff）= 3.29。
2013-10-08 hep-ph
Chiral, parity-doublet, effective-Lagrangian mean-field theories for nuclear and astrophysical phenomenology
Brainware University（Brainware大学）
本文探讨了基于左手性和宇称双态的有效拉格朗日量理论，用于描述核物质和天体物理现象，重点分析了宇称双态对核饱和和中子星冷却的影响。
2026-05-01 hep-ph nucl-th
WIMP and FIMP dark matter in the inert doublet plus singlet model
我们考虑多组分暗物质模型，其中一个暗物质组分是弱相互作用（FIMP），而第二个是弱相互作用（WIMP）。该模型包含一个惰性标量双峰和一个复杂的标量单峰，并具有离散的$Z_4$对称性。我们确定的参数空间，满足理论约束，碰撞机的约束，遗迹密度以及直接和间接的检测限。我们讨论了通过对撞机和天体物理学研究来探测该模型的可能性。我们发现FIMP可能是占主导地位的DM分量，在这种情况下，WIMP的天体物理特征被大大抑制。我们还探讨的情况下，双峰可以衰减成对的单峰只留下一个DM组件，FIMP。这些场景受到BBN的限制，最好在对撞机上进行探索，因为天体物理特征被抑制了。
2022-05-09 hep-ph
Inert Doublet Model in light of LHC Run I and astrophysical data
我们讨论了惰性双重态模型的参数空间。惰性双重态模型是一个含有暗物质的两个Higgs双重态模型。一套广泛的理论和实验的限制，这个模型被认为是，碰撞以及天体粒子的数据限制，后者的形式，暗物质遗迹密度以及直接检测，被考虑在内。我们讨论了这些约束对模型参数空间的影响。特别是，我们不要求IDM提供宇宙的全部暗物质含量，这在对撞机实验中打开了可访问的参数空间中的额外区域。所有约束的组合导致暗标量扇区中质量< 200 GeV的相对较强的质量简并，并且暗标量质量的最小尺度为~ 45 GeV。我们还观察到一个严格的质量等级MH > MA。我们提出了基准点和基准平面暗标量对生产目前的LHC运行符合所有的理论和实验界限。
2016-04-29 hep-ph
Non-Standard Neutrino Interactions in a Modified $ν$2HDM
在传统的亲中微子双Higgs模型（$ν$ 2HDM）中，由于两个标量二重态的微小混合，使得标准模型费米子与中微子之间的相互作用非常小，因此不存在非标准中微子相互作用（NSI）。在这项工作中，我们建议，如果$ν$ 2HDM修改考虑右手电子，$e_R$是负电荷下的一个全球$U(1)$对称，那么可以产生大量的NSI随着微小的狄拉克中微子质量。根据LEP实验、树级轻子味破坏过程、大爆炸核合成等的不同约束条件，我们观察到该模型显著地限制了允许的NSI参数的范围，对不同的NSI设置了严格的上限。此外，考虑到这些模型相关的NSI，我们研究了它们对下一代超束实验，DUNE的影响。我们提出了一个详细的讨论质量层次结构的敏感性和CP违规发现研究考虑到对角以及非对角NSIs的影响。
2018-09-06 hep-ph
Hunting for Heavy Majorana Neutrinos with Lepton Number Violating Signatures at LHC
亲中微子双Higgs二重态模型（$ν$ 2 HDM）提供了一种通过与新的双标量$Φ_ν$（$H^\pm,~H,~A$）和TeV尺度的单重态中微子$N_R$相互作用产生微小中微子质量的自然方法。在本文中，我们对质量序为$m_{N_R}<m_{Φ_ν}$的新标量和中微子在LHC上级联衰变产生的轻子数破坏（LNV）特征进行了详细的模拟。在轻子味违反过程和直接对撞机搜索的约束下，研究了它们的衰变性质，得到了三种类型的LNV特征：$2\ell^\pm 4j+\cancel{E}_T$，$3\ell^\pm 4j+\cancel{E}_T$和$3\ell^\pm\ell^\mp 4j$。我们发现，同号三轻子签名$3\ell^\pm4j+\cancel{E}_T$是相当独特的，是最有希望的发现渠道在高亮度LHC。我们的分析还产生了$95\%$ C.L.在13（14）TeV的LHC上，计算了$Φ_ν$和$N_R$质量在平面内的不相容极限，积分光度为100~（3000）/fb。
2017-01-17 hep-ph
Signals for a 2HDM with $Z'$ at the LHC
本研究针对带Z'的亲中微子U(1)扩展2HDM，分析LHC上第二希格斯二重态标量衰变产生Z'的多轻子信号，验证该模型标量粒子的LHC发现潜力。
2025-01-12 hep-ph
Displaced Heavy Neutral Lepton from New Higgs Doublet
本研究提出亲中微子希格斯二重态衰变产生位移重中性轻子的新机制，其衰变不受小混合参数抑制，模拟显示14 TeV HL-LHC和3 TeV CLIC可探测更宽参数空间，覆盖跷跷板机制预测范围。
2024-06-24 hep-ex hep-ph
Large invisible decay of a Higgs boson to neutrinos
我们证明了在一个著名的双Higgs二重态模型中，类标准模型（SM）的希格斯玻色子玻色子可以衰变为中微子，并且衰变分支比相当大.如果较轻的超中性希格斯玻色子的质量小于类SM的希格斯玻色子质量的一半，这种情况就可能发生。对这种情况的明确预测是，类SM的希格斯玻色子玻色子衰变为双光子的速率约为0.9。在中微子是Majorana粒子的情况下，将额外观察到右手中微子衰变的位移顶点。这个例子表明，一个巨大的不可见的希格斯玻色子玻色子衰变可能与暗物质无关。
2015-10-21 hep-ex hep-ph
A(4) Flavor Symmetry Model for Dirac-Neutrinos and Sizable U(e3)
基于味对称性的模型是解释轻子混合的意外结构的最常用的研究方法。在许多味对称群中，两个三重表示的乘积包含一个对称项和一个反对称项。如果两个三重态的乘积对应于马约拉纳质量项，则反对称部分消失，并且在经济模型中实现了三重极大混合。如果中微子是狄拉克粒子，反对称部分是存在的，并导致偏离三双峰混合，特别是非零U（e3）。因此，U（e3）的非零值和中微子的性质是联系在一起的。我们用一个基于A（4）的模型在一个亲中微子的2希格斯二重态的框架内说明了这一点。
2013-04-02 hep-ex hep-ph
Complementary collider and astrophysical probes of multi-component Dark Matter
我们研究了一种新的物理场景，其中有两个惰性标量双重态和一个活性标量双重态，因此称为3-希格斯双重态模型（3 HDM）。我们强加一个$Z_2 \times Z'_2$对称性到这样的3 HDM下的$Z_2$变换和其他奇数下的$Z'_2$一个惰性的双峰奇数。这样的构造导致了一个双组分暗物质（DM）模型。它已被证明，当有一个足够的质量差之间的两个DM候选人，它是可能的探测轻DM候选人的核反冲能在直接检测实验和重DM组件的光子通量在间接检测实验。与DM群众在电弱尺度，我们表明，独立的天体物理探测，这个模型的功能可以在大型强子对撞机通过标量级联衰变在$2 \ell + \cancel{E}_T$最终状态进行测试。我们研究了几个可观察到的分布，其形状暗示了两个不同的DM候选人的存在。
2022-02-21 astro-ph.CO hep-ph
Same-Sign Tetralepton Signature at $μ$TRISTAN
School of Physics and Technology, University of Jinan（济南大学物理科学与技术学院）；School of Physics and Physical Engineering, Qufu Normal University（曲阜师范大学物理与光电工程学院）
本文提出在μTRISTAN的2 TeV同号μ子模式中通过新的同号四轻子信号探测轻子通量，基于Yukawa相互作用研究了两种不同通道。
2026-04-27 hep-ex hep-ph
Connecting Light Dirac Neutrinos to a Multi-component Dark Matter Scenario in Gauged $B-L$ Model
我们提出了一个新的规范$B-L$扩展的标准模型轻中微子的狄拉克类型，自然收购sub-eV质量后，电弱对称性破缺，没有任何额外的全球对称性。这是通过选择一个不同的$B-L$收费右手中微子比通常的$-1$，使狄拉克汤川耦合涉及一个额外的亲中微子标量双峰，而不是通常的希格斯双峰。该模型可以通过考虑四个额外的手征费米子产生两个大质量的狄拉克费米子通过适当的选择单重标量反常自由。标量的选择不仅有助于通过自发对称性破缺获得所需的粒子质谱，而且还留下了剩余的$Z_2 \times Z'_2$对称性来稳定两个暗物质候选者。除了轻中微子的狄拉克性质和多组分暗物质扇区之间的这种有趣的联系之外，我们还发现暗物质参数空间主要受到有效相对论自由度$ΔN_{\rm eff}$的宇宙学上限的约束，在这个模型中，由于轻右手中微子的热化，由于它们相当大的$B-L$规范相互作用，它得到了增强。
2020-06-09 astro-ph.CO hep-ph
Charge asymmetry in two-Higgs doublet models
讨论了具有两阶段相变的双Higgs模型的性质。在有限温度下，产生了违反驻点的电荷。与希格斯或汤川扇区中的{ \em CP}破坏相结合，到电荷守恒真空的相变在重轻子的存在下产生净电荷不对称性$ΔQ$，这可能远远高于$ΔQ$的天体物理界限，除非重轻子足够大。这种类型的跃迁可能与标准模型的超对称扩展有关，因为它具有相同的特征，即两个希格斯双峰和类似的{ \em CP}破坏源。
1999-10-04 hep-ph
Observing Dirac neutrinos in the cosmic microwave background
计划中的宇宙微波背景辐射第四阶段实验有可能测量早期宇宙中相对论自由度的有效数量，$N_\text{eff}$，精度达到100%。这探测了新的热化光粒子，也限制了狄拉克中微子可能的新物理相互作用。许多狄拉克中微子模型，旨在解决狄拉克稳定性，中微子质量的小或我们的宇宙的物质-反物质不对称性赋予右手手性伙伴$ν_R$额外的相互作用，可以热化他们。除非我们宇宙的再加热温度很低，否则这会导致$N_\text{eff}$中可测试的偏差。我们讨论了$ν_R$相互作用的动机良好的模型，如规范的$U(1)_{B-L}$和亲中微子的两个希格斯双重态模型，并比较SPT-3G，西蒙斯天文台和CMB-S4的灵敏度，其他实验，特别是大型强子对撞机。
2019-10-22 astro-ph.CO hep-ph
Charged Higgs effects in IceCube: PeV events and NSIs
带有带电希格斯粒子的标准模型的扩展，与中微子有不可忽略的耦合，可以对中微子实验产生有趣的影响。这种模型可以在超高能中微子探测器中留下足迹，如IceCube，以中微子非标准相互作用（NSIs）的形式，也可以在较低能量的中微子实验中探测。我们考虑一个模型的基础上亲中微子的两个希格斯二重态，并研究其印记在最近报道的过剩中微子事件的PeV能量箱在冰立方。这一模式的另一个特点是，它还产生了相当大的国家统计机构。我们对最新的IceCube数据以及中微子实验产生的各种其他限制进行了综合研究，例如，Borexino，TEXONO，COHERENT，DUNE和T2HK，以及LEP实验设定的限制，并探索可能导致相当大的NSI的参数空间。
2021-09-17 hep-ph
Dark Matter in a Singlet Extended Inert Higgs Doublet Model
在这项工作中，我们考虑了一个扩展的标准模型（SM）与一个惰性的希格斯偶极子和一个真正的标量单线态，以解决周围的暗物质（DM）的起源问题。在该模型中，CP-奇数和CP-偶数中性惰性组分中最轻的组分起着DM候选者的作用，其中模型参数受到许多理论和实验约束。这些约束包括真空稳定性、微扰性、LEP负搜索、电弱精确检验、Higgs双光子、Higgs不可见和Higgs未定衰变、DM遗迹密度和DM直接探测边界。使用这些约束，我们发现，这些模型的允许参数空间是相当大的，可以在即将到来的对撞机和天体物理搜索探索。
2022-11-16 hep-ph
Dark Two Higgs Doublet Model
我们详细研究了一个具有U（1）规范对称性而不是典型的Z2离散对称性的双希格斯偶极模型（2HDM），该模型包含一个非常轻的规范玻色子Z '（GeV尺度或更小）.标准模型（SM）费米子不携带U（1）电荷，但通过与SM中性规范玻色子混合，产生了与Z '（称为暗Z）的感应耦合。这样一个轻Z '可以解释一些天体物理异常以及μ介子g-2的偏差，并且一直是实验上很感兴趣的课题。我们考虑的情况下，125 GeV的SM类希格斯（H）是较重的标量态，并专注于较轻的中性态（h）以及带电的希格斯。我们分析了各种实验对模型的约束，并预测了在LHC上寻找这些希格斯标量的新渠道。特别是，寻找轻子喷流的实验是潜在的重要研究之一。
2013-07-12 hep-ph
A Cosmological Solution to the Doublet-Triplet Splitting Problem
提出一个基于两个类轴子粒子动力学的宇宙学模型，同时解决大统一理论的双峰-三重峰分裂、电弱层级和强CP问题，留下可探测的弱耦合痕迹。
2024-11-05 hep-ph hep-th
Neutrino Decay in the Doublet Majoron Model
在跷跷板机制的框架内提出了一种新的Majoron模型。它的希格斯扇区仅由二重态表示组成，轻子数破坏发生在与电弱对称性破缺相同的尺度上。这个模型与单重态或三重态的马约伦模型有几个不同之处：它不受\(ρ\)参数的约束，并且提供了适度快的中微子衰变，但是红巨星的恒星冷却的约束只有在施加近似对称性的情况下才能满足。尽管有各种宇宙学和天体物理学的限制，但在这个模型中，一个重达10 MeV的\(τ\)中微子是可能的。
1994-06-06 astro-ph hep-ph
Double Bangs at IceCube as a Window to the Neutrino Mass Origin
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）；Harvard University（哈佛大学）
通过研究IceCube中双爆现象，探讨中微子质量起源问题，利用RG运行效应增强轻子混合矩阵元素，揭示新物理对高能tau中微子事件的影响。
2026-03-11 hep-ex hep-ph
Warm Dark Matter in Two Higgs Doublet Models
我们表明，一个中性标量场，σ，两个希格斯偶极子扩展的标准模型纳入中微子质量的跷跷板机制，可以被确定为一致的{ \it暖}暗物质候选人的顺序keV的质量。借助于参与跷跷板机制的右手中微子N的晚期衰变，正确地再现了$σ$的残余密度。宇宙学的限制决定了N的质量和寿命为M_N = 25 GeV - 20 TeV，τ_N =（10^{-4}-1）sec。这些模型也可以解释最近报道的银河系外光谱中3.5 keV X射线衰变σ \to γγ的异常。这些模型在对撞机和天体物理设置的未来测试进行了概述。
2014-12-24 astro-ph.CO hep-ph
Singlet-Doublet Self-interacting Dark Matter and Radiative Neutrino Mass
自相互作用暗物质（SIDM）与光介质是一个有前途的方案，以减轻小规模的问题，冷暗物质的范例，而在大尺度上与后者一致，建议由天体物理观测。然而，这导致了一个下丰富的SIDM遗迹，由于大湮灭率介质粒子，往往需要一个最简单的热或非热遗迹生成机制的扩展。在这项工作中，我们考虑了单重态-二重态费米子暗物质的情况下，单重态费米子与轻标量介体引起的速度依赖的暗物质通过汤川型吸引势的自相互作用。双态费米子，凭借其与单态的微小混合，可以是长寿命的，并且可以在后期为单态残留物提供非热贡献，填补了单态SIDM热残留物的不足。光标量介体，由于其混合的标准模型希格斯粒子，铺平了道路，用于检测这样的SIDM在地面实验室导致约束模型参数CRESST-III和XENON 1 T实验。通过两个以上的单线态费米子和一个标量二重态来扩大暗扇形粒子，在完整的$\mathcal{Z}_2$对称性下都是奇数，也可以用暗生的方式解释非零中微子质量。
2022-04-23 hep-ph
$0νββ$ in left-right theories with Higgs doublets and gauge coupling unification
考虑了一种左右对称模型，其中标量扇区由Higgs双夸克（$Φ$）和$B-L=0$，Higgs二重夸克（$H_{L,R}$）和$B-L=1$，带电标量（$δ^+$）和$B-L=2$组成，导致中微子辐射产生Majorana质量，从而对无中微子双β衰变（$0νββ$）产生新的物理贡献.我们表明，这样一个新的框架可以嵌入到一个非超对称的$SO(10)$大统一导致成功的规范耦合统一在$10^{16}$ GeV左右左右对称性破缺的规模约$10^{10}$ GeV。该模型还可以扩展到TeV尺度的左右对称性破缺，从而在LHC和未来的对撞机搜索中检测到$W_R, Z_R$玻色子。在无中微子双β衰变的情况下，这个模型可以饱和目前的约束从GERDA和KamLAND-Zen实验。此外，我们简要地解释了keV-MeV范围RH中微子从我们的模型产生的饱和各种天体物理和宇宙学的约束，可以被认为是温暖的暗物质（DM）的候选人，以解决各种宇宙学问题。我们还讨论了左，右理论与希格斯双峰没有标量bidduplet导致费米子质量和混合的列入矢量费米子。
2019-12-27 hep-ph
Two dark matter candidates: the case of inert doublet and singlet scalars
我们考虑一个多分量的暗物质模型，其中暗区包含一个标量偶极和一个复标量单重态。我们施加一个离散的$Z_4$对称性，以确保最轻的组件的双重，$\tilde{A}$，和单线态，$\tilde{S}$，都是稳定的。暗扇区之间的相互作用显着影响暗物质的可观测性，他们允许特别是显着放松对模型的直接检测约束。为了确定参数空间，满足遗迹密度，理论和碰撞机的限制，以及直接和间接的检测限，我们进行了两次单独的扫描，第一次包括完整的参数空间的模型，而第二个是专门的方案与压缩惰性双峰谱。在第一种情况下，我们发现，单线态一般是占主导地位的暗物质成分，而在压缩的情况下，双线态更有可能是占主导地位的暗物质成分。在这两种情况下，我们发现两个暗物质粒子的质量范围可以从$m_h/2$到TeV以上。我们强调宇宙学天体物理学和对撞机约束之间的相互作用，并表明，逃脱当前约束的参数空间的很大一部分是在未来的探测器，如XENON-nT，达尔文或CTA的灵敏度范围内。重要的对撞机签名大多是在压缩谱的情况下发现的，有可能探测模型，寻找重的稳定带电粒子和消失的轨道。我们还表明，半湮灭过程，如$\tilde{S}\tilde{S}\to \tilde{A}Z$可以给间接检测搜索的主导签名。
2021-08-18 hep-ph
Probing Dirac Neutrino Properties with Dilepton Signature
该研究利用带电标量衰变产生的双轻子信号，通过精确测量其分支比来探测狄拉克中微子质量与混合角，并评估了CLIC和FCC-hh对撞机的发现潜力。
2023-11-13 hep-ex hep-ph
Particle Dark Matter Constraints: the Effect of Galactic Uncertainties
对撞机，空间和地球上的实验现在能够探测粒子物理标准模型的几个扩展，这些扩展提供了可行的暗物质候选者。直接和间接的暗物质搜索依赖于天体物理性质的输入，例如局部暗物质密度或目标中暗物质轮廓的形状。这些量的确定受到天体物理学不确定性的高度影响。后者，特别是我们银河系的那些，是鲜为人知的，在分析粒子物理模型的现象学时，往往没有完全解释。在本文中，我们提出了一个系统的，定量的估计如何天体物理学的不确定性银河量（如本地银河系的距离，圆速度，或形态的恒星盘和隆起）传播到粒子物理模型的现象学的确定，从而最终影响新的物理参数的确定。我们提出的结果的上下文中的标准模型的两个具体的扩展（单重标量和惰性双重），我们采用的情况下，他们的简单说明的大小和影响的粒子物理模型本身的参数空间的不确定性的研究。我们的研究结果指出了当前银河系的不确定性对粒子物理参数确定的非常相关的影响，并敦促在更复杂的情况下对这种不确定性进行系统的估计，以实现对新物理学的确定的限制，这些物理学实际上包括所有已知的不确定性。
2018-05-02 astro-ph.GA hep-ph
Confronting Galactic and Extragalactic $γ$-ray observed by Fermi-LAT with Annihilating Dark Matter in Inert Higgs Doublet Model
在这项深入的研究中，我们专注于间接检测暗物质（DM）通过对抗的原因不明的银河系和河外$γ$ -射线签名的低质量DM模型。为此，我们考虑了一个简单的希格斯门DM模型，即惰性希格斯双重模型（IHDM），其中标准模型扩展了额外的复杂SU（2）$_L$双重标量。该模型中DM候选的稳定性，即，额外双重线的最轻中性标量分量通过施加离散的$\mathbb{Z}_2$对称性来确保。简化的$χ^2$分析与理论，实验和观测的约束表明，DM质量在这个模型中的最佳拟合值是$\sim$ 63.5 GeV。根据最佳拟合的IHDM参数，分析了银河系中心GeV $γ$射线过剩异常。我们进一步检查的最佳拟合IHDM参数的一致性与费米-LAT获得的限制光子通量的18个银河系矮球状卫星星系（dSphs）已知主要由DM。此外，由于DM湮灭的$γ$射线信号被假定为嵌入在河外$γ$射线背景（EGB）中，IHDM框架中的最佳拟合参数点的光子通量的理论计算进行了比较与费米-LAT结果扩散和各向同性EGB为不同的河外和天体物理背景parametrisations。我们表明，低质量DM在IHDM框架可以令人满意地面对所有观测到的连续$γ$射线通量起源于银河系以及河外源。在这项工作中进行的广泛的分析是有效的任何希格斯门模型与DM质量在球场上，在这项工作中考虑。
2015-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Electroweak Breaking and Higgs Boson Profile in the Simplest Linear Seesaw Model
我们研究线性跷跷板机制内的标准模型规范结构的最简单的实现。除了标准的标量二重态外，还有两个携带轻子数的标量，一个近似惰性的SU 2二重态和一个单线态。中微子质量是轻子数自发破缺的结果，暗示了南部-戈德斯通玻色子的存在。这样的“majoron”将在恒星中大量产生，导致严格的天体物理约束。我们研究了这个模型中希格斯玻色子的轮廓，包括它们与矢量玻色子的有效耦合和它们不可见的衰变分支比。一个一致的电弱对称破缺模式出现在标量的压缩谱中，其中“标准模型“的希格斯玻色子可以有相当大的不可见衰变成不可见的强子。
2019-10-21 hep-ph
Viability of Boosted Light Dark Matter in a Two-Component Scenario
本研究在双组分暗物质模型中探讨增强型轻暗物质，通过引入矢量状轻子缓解约束，发现费米子暗物质主导遗迹，标量暗物质获得增强并占30%-80%，可在实验中探测。
2025-04-24 hep-ph hep-th
Explaining the GeV antiproton/$γ-$ray excesses and W-boson mass anomaly in an inert two Higgs doublet model
对于新发现的$W$ -玻色子质量异常，可以在不违反其他天体物理/实验约束的情况下解释异常的最简单的暗物质（DM）模型之一是惰性双希格斯模型，其中DM质量（$m_{S}$）被发现在$\sim 54-74$ GeV之内。在这个模型中，DM通过$SS\to b\bar{b}$和$SS\to WW^{*}$的湮灭将产生反质子和伽马射线，并且可以解释先前在这两种粒子中发现的过量。受此启发，我们重新分析AMS-02反质子和费米-LAT银河系中心γ射线数据。对于反质子的分析，新的治疗方法是列入的电荷符号依赖的三维太阳调制模型的约束下，随时间变化的质子数据。我们发现，过量的反质子是更明显的比以前的结果的力场太阳调制模型的基础上。将这种过剩解释为$SS\to WW^{*}$（$SS\to b\bar{b}$）的湮灭需要$\sim 40-80$（$40-60$）GeV的DM质量和$O(10^{-26})~{\rm cm^3~s^{-1}}$的速度平均截面。对于$γ$射线数据分析，除了采用广泛使用的空间模板拟合外，还采用了数据驱动的光谱模板分析的正交方法。对GeV $γ$射线过剩的拟合产生的DM模型参数与通过$WW^{*}$通道拟合反质子过剩的DM模型参数重叠。解释$W$ -玻色子质量异常、GeV反质子过剩和GeV $γ$ -射线过剩所需的DM粒子性质的一致性表明它们有共同的起源。
2022-11-06 astro-ph.HE hep-ph
Why not any tau double bang in Icecube, yet?
高能中微子天文学是由冰公里探测器三年来记录的最大能量附近的味道成分的突然变化所揭示的。然而，这些发现并没有给中微子天文学带来任何明确的希望。没有发现与硬伽马源的相关性。此外，在费米值处预期的天体物理谱似乎收敛到一个较软的值，这也是避免任何异常共振中微子信号所必需的。我们提出了一个主要的解决方案，在一个复合通量迅速大气中微子统治。然而，最近发现的21个数百TeV的交叉μ子显示了第一个狭窄的重叠双重和相关的轨道，具有特殊的硬UHECR事件集群，指向一个众所周知的微喷流在bynary岁差;这些第一个连接暗示了一个不可忽视的天体物理成分，使中微子天文学无论如何已经不仅仅是一个希望。
2016-01-07 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Electromagnetic leptogenesis with light-heavy sterile neutrinos
本文提出利用重右手中微子通过电磁偶极算符的两体衰变产生轻子不对称，再经 Yukawa 耦合和电弱 sphaleron 转化为重子不对称，并预言存在 keV 以下惰性中微子及可观测的单色光子信号。
2025-05-09 astro-ph.CO hep-ph
