Baryon and lepton numbers in two scenarios of leptogenesis
本文讨论了狄拉克中微子和马约拉纳中微子情形下的轻子数和重子数。结果表明，尽管狄拉克费米子和马约拉纳费米子有很大的不同的功能，这两种方案产生相同的关系之间的初始轻子和最终重子的不对称性。此外，在狄拉克中微子的情况下，右手中微子对相对论自由度的有效数量的影响很小，由BBN约束。因此，从宇宙学的观点来看，这两种情况是相似的。在热平衡下，左手费米子的3B+L和为零。
2006-01-20 hep-ph
Tri-bimaximal Neutrino Mixing and Flavor-dependent Resonant Leptogenesis
我们提出了一个特别经济的中微子质量模型，其中只有两个${\cal O}(1)$ TeV的右手Majorana中微子，它们的质量是高度简并的。其新颖的Yukawa耦合织构与跷跷板机制一起使我们能够实现正常的中微子质量等级与$m^{}_1 = 0$和一个几乎三个双峰中微子混合模式与最大的CP破坏相：$θ^{}_{23} = π/4$，$|δ| = π/2$和$\sin^2 θ^{}_{12} = (1 - 2 \tan^2 θ^{}_{13})/3$。人们还可以用$m^{}_3 = 0$得到中微子的质量等级倒置，用$θ^{}_{23} =π/4$和$θ^{}_{13} = δ= 0$得到相应的中微子混合模式。在这两种情况下，都有可能通过共振细生机制解释宇宙学重子数不对称性$η^{}_{\rm B} \approx 6.1 \times 10^{-10}$。我们证明了在这种leptogenesis方案的风味依赖性的影响的意义：他们可以翻转的味道独立的预测$η^{}_{\rm B}$的$m^{}_1 = 0$的情况下，或放大的幅度的味道独立的预测$η^{}_{\rm B}$的约50倍的$m^{}_3 = 0$的情况下。
2007-08-07 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
Neutrino reheating predictions with non-thermal leptogenesis
本文通过暴胀子衰变实现非热轻子生成，研究中微子再加热动力学，建立重子不对称性与谱指数的直接联系，以打破暴胀模型简并。
2025-07-09 astro-ph.CO hep-ph
Higgs Inflation, Vacuum Stability, and Leptogenesis
我们考虑在标准模型和希格斯暴胀框架中引入一个携带整体轻子数荷的复标量场。条件下，该模型可以同时确保希格斯真空稳定的普朗克尺度，成功的通货膨胀，非热Leptogenesis通过钟摆机制，和轻中微子的质量。当标量轻子与引力的耦合最小时，也就是说，当标准希格斯膨胀和再加热在没有额外标量自由度干扰的情况下进行时，这些可以同时实现。如果标量轻子也有一个非最小的引力耦合，一个多场暴胀的情况下诱导，与有趣的相互作用之间的成功的暴胀约束和那些从真空稳定性和轻子生成。探索了能同时实现上述目标的参数区域。
2020-11-08 hep-ph
Leptogenesis in flavor models with type I and II seesaws
在味对称性占轻子混合角的I型跷跷板模型中，右手中微子衰变的CP不对称性在混合模式精确的极限处消失。我们研究的影响，额外的自由度从II型跷跷板可能有leptogenesis在这样的限制。我们分类在一个独立的模式的方式可能实现的I型和II型跷跷板计划，区分类leptogenesis是可行的或不。我们指出，即使与I型和II型跷跷板的相互作用有通用类的极小模型中的CP不对称消失。最后，我们分析轻子不对称性的产生，通过解决相应的动力学方程的一般情况下，轻右手中微子和标量三重态质量之间的一个温和的层次。我们确定了可能的情况下，leptogenesis可以发生。
2012-01-16 hep-ph
Testing Dirac leptogenesis with the cosmic microwave background and proton decay
本文系统研究狄拉克轻子生成机制的多种实现途径，发现其可显著增大有效中微子代数 $N_\ ext{eff}$ 或预言质子衰变，从而可通过宇宙微波背景观测和质子衰变实验进行检验。
2023-08-09 hep-ph
Neutrino Masses and Leptogenesis from Extra Fermions
本文讨论了重Majorana费米子推广的标准模型中中微子质量的产生和轻子生成。根据新的费米子质量谱的LG方案的分类，其中单三重态LG被认为是第一次。修正了重中微子分级结构LG的CP不对称性上限（Davidson-Ibarra界），并指出在一个无质量中微子的情况下，CP不对称性主要取决于轻中微子质量分级结构的类型.讨论了有助于避免早期宇宙极高再加热温度问题的共振方案。特别是，我们提出了新的简化，广义和详细的制定免费LG，违反戴维森-伊巴拉界在一类特殊的模型。
2013-02-22 hep-ph
Parameter space for testable leptogenesis
本文首次映射了含3代右手中微子（质量50 MeV至70 TeV）且与中微子质量和轻子生成机制一致的混合角参数空间，发现其远大于2代情景，增强了低尺度轻子生成的可测试性，有望实现实验发现与模型检验。
2023-05-11 hep-ph
Tri-Resonant Leptogenesis
我们提出了一类轻中微子生成模型，其中的轻中微子获得其观察到的质量，通过一个有动机的建设。我们考虑一个扩展的标准模型，其中包括三个单态中微子的质量分裂相媲美的衰变宽度。我们发现，这种三共振结构导致了可观的增加，在所观察到的CP不对称性，发现以前在典型的双共振模型。为了分析这种三共振的情况下，我们解决了一组耦合玻尔兹曼方程，至关重要的是保持相对论自由度的变化。我们强调的事实是，在高温下的小变化可以有重大影响的重子不对称性的演化时，单线态中微子质量标度低于$100$ GeV。然后，我们说明了这种变化可以显着影响的能力，找到成功的leptogenesis在这些低质量。最后，可行leptogenesis的参数空间划定，并与当前和未来的实验进行比较。
2023-03-27 hep-ph
Leptogenesis and rescattering in supersymmetric models
观测到的宇宙重子不对称性可能是由于重右手中微子的$B-L$破坏衰变。不对称性的大小主要取决于它们的数密度。如果中微子是热产生的，在超对称模型中，有限的参数空间导致足够的重子。为此，提出了若干替代机制。本文讨论了与暴胀子直接耦合的超中微子量子的非微扰产生。这种产生比相应的中微子产生占主导地位，它可以很容易地（即即使是相当小的暴胀子-中微子耦合）导致足够的重子不对称性。然后，我们研究了MSSM自由度的放大，通过他们的耦合到sneutrinos，在rescattering阶段，随后的非微扰生产。这个过程主要影响（MSSM）$D-$的平坦方向，只要中微子量子处于相对论范围内，这个过程就非常有效。光自由度的快速放大可能会导致引力子问题。我们估计的引力子生产的微扰计算，讨论的制度，我们希望它是可靠的。
2002-12-12 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
Neutrino Masses, Lepton Flavor Mixing and Leptogenesis in the Minimal Seesaw Model
本文综述了最小跷跷板模型（MSM）中的中微子现象学，MSM是标准模型的一个经济而有趣的扩展，只有两个重右手Majorana中微子。利用现有的中微子振荡数据，MSM可以预测中微子的质量谱，并能约束氚β衰变和无中微子双β衰变的有效质量。我们概述了五种不同的方案参数化中微子汤川耦合矩阵的MSM。通过考虑狄拉克中微子质量矩阵的可能的织构零点，对轻子味混合和通过轻子生成的重子生成进行了详细的研究。我们推导出了较轻的右手Majorana中微子衰变中CP破坏不对称性的上界。分析了重整化群演化对中微子混合参数的影响，指出了CP破坏现象在低能和高能之间的相关性。我们发现，所观察到的宇宙的物质-反物质的不对称性可以自然地解释通过共振leptogenesis机制在TeV尺度。在超对称推广的MSM中，我们还讨论了轻子味违反的稀有衰变，如$μ\to e + γ$。
2006-12-05 astro-ph hep-ph
Scalar-singlet assisted leptogenesis with CP violation from the vacuum
在香草I型跷跷板轻子生成的情况下，CP破坏产生的轻子不对称性的重马约拉纳中微子衰变源于复杂的Dirac-type汤川耦合。在本文中，我们探讨的情况下，CP破坏起源于真空期望值的复杂的标量单态在一个非常高的规模。这个非平凡的CP破坏阶段可以成功地通过重中微子入口传送到低能中微子扇区。新的标量单态自由度产生新的贡献CP不对称相关leptogenesis不仅在一个循环的水平，但也通过树级三体衰变。这里计算任意数量的重中微子，希格斯双重态和标量单线态。我们还考虑到新的衰变和散射过程，进入无味玻尔兹曼方程的重中微子粒子密度和$(B-L)$-不对称性的演变。建立了感兴趣的框架，我们提出了一个简单的模型，两个RH中微子，两个希格斯双重态和一个复杂的标量单线态，补充了$\mathcal{Z}_8$味对称性。这种对称性使自由参数的数量最小化，而不影响自发CP破坏的可能性和与中微子数据的兼容性。事实上，唯一可行的$\mathcal{Z}_8$电荷分配显示出对非平凡的自发CP破坏相的偏好，这反过来又导致由于高能和低能CP破坏之间的直接联系而导致的非零CP不对称性。这个简单设置的一个有趣的特征是，由于$\mathcal{Z}_8$对称性，通常的波和顶点I型跷跷板对CP不对称性的贡献消失了。因此，观测到的重子-光子比可以用重中微子之间的新耦合和新的标量自由度来解释。
2022-10-31 hep-ph
Tri-Resonant Leptogenesis in a Seesaw Extension of the Standard Model
我们研究了一类轻中微子生成模型，在该模型中，轻中微子通过一种基于量子力学的构造获得了它们所观测到的小质量。这类模型可能自然地包括三个几乎简并的重马约拉纳中微子，它们可以彼此强烈混合，并且具有与它们的衰变宽度相当的质量差。我们发现，这样的三共振重中微子系统可以导致轻子CP不对称性，这是进一步增强比通常的双共振近似得到的。此外，我们通过特别注意等离子体的相对论自由度的温度依赖性来求解玻尔兹曼方程。后者的结果在显着的修正的演化方程的重中微子和轻子的不对称性，以前被忽略的文献。我们表明，这些修正的重要性，以准确地描述的重子-光子比$η_B$的重中微子质量和低于$100$ GeV的动力学演化，并证明，在较低的质量，成功leptogenesis可以显着影响的相对论dofs的变化。的参数空间的leptogenesis模型进行了讨论，它可以探讨在未来的实验设施寻找带电轻子味破坏和重中微子在未来的$Z$玻色子工厂。
2022-10-25 hep-ph
Natural Seesaw and Leptogenesis from Hybrid of High-Scale Type I and TeV-Scale Inverse
我们开发了一个扩展的基本逆跷跷板模型，同时解决它的两个缺点，即，缺乏解释的微小马约拉纳质量项$μ$ TeV级单态费米子和难以实现成功的leptogenesis。首先，我们系统地调查leptogenesis内的逆（和相关的线性）跷跷板模型，并表明，一个成功的情况下，需要小汤川耦合，这意味着实验信号的损失，和/或准简并之间的单线质量的不同世代，这表明额外的结构必须调用。然后我们开始分析我们的新框架，我们称之为混合跷跷板。这将反跷跷板的TeV自由度与高尺度（$M_N\gg$ TeV）跷跷板模块的TeV自由度结合起来，从而保留了这两种图像的主要特征：自然小的中微子质量，成功的leptogenesis和可访问的实验签名。我们展示了如何所需的结构可以产生一个更基本的理论与规范对称性或从扭曲的额外的维度/复合希格斯。我们提供了一个详细的推导过程中的所有必要的分析公式来分析leptogenesis在这个新的框架，并讨论了整个色域的可能性，我们的方案包括：包括方案与单重态群众在扩大范围$M_N \sim 10^6 - 10^{16}$ GeV。我们在arXiv：1804.06847中提出了混合跷跷板的想法;在这里，我们充分地阐述和扩展了早期的结果。
2018-12-19 hep-ph
Leptogenesis with a dynamical seesaw scale
在最简单的I型跷跷板式稀薄创生情形中，右手中微子湮灭过程是不存在的。然而，在存在新的相互作用的情况下，这些过程是可能的，并且可以以重要的方式影响所得的$B-L$不对称性。一个突出的例子是具有自发轻子数破坏的模型，其中新的动力学自由度的存在可以发挥至关重要的作用。在这种情况下，我们提供了一个模型无关的讨论右手中微子湮灭的影响。我们表明，在弱冲洗制度，只要散射过程保持缓慢的哈勃膨胀率相比，在整个相关的温度范围内，效率可以大大提高，在某些情况下达到最大值。此外，$B-L$的不对称产量原来是独立的初始条件下，在“标准”的情况下。另一方面，当湮灭过程快时，右手中微子分布倾向于热分布，直到低温，这意味着效率的急剧抑制，在某些情况下，这可以使$B-L$产生机制失效。
2014-07-31 hep-ph
Dirac leptogenesis from asymmetry wash-in via scatterings
本文提出无需重粒子非平衡衰变的 Dirac 轻子生成机制，利用轻粒子散射和洗入过程产生不对称性，并在最小 leptoquark 模型中给出低再加热温度参数空间及观测信号。
2024-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational wave signatures of dark sector portal leptogenesis
本研究探讨通过暗扇区辅助的一阶电弱相变产生的随机重力波来探测轻子生成，新耦合增强CP不对称性，实现TeV尺度轻子生成，并有望被LISA等实验观测。
2025-04-20 astro-ph.CO hep-ph
Leptogenesis Determined By Low Energy Parameters
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；The University of Melbourne（墨尔本大学）
本研究在三种I型跷跷板模型中研究热轻子生成，发现正常排序且非零马约拉纳相位下，模型B和C能产生观测到的重子不对称性，并为未来无中微子双贝塔衰变实验提供明确目标。
2026-09-21 hep-ph
Observing Leptogenesis in Action with Gravitational Waves
本文研究轻子生成过程中右手中微子衰变产生的引力波信号，发现其谱特征可提供轻子生成和重右手中微子存在的证据，并能打破与额外自由度和再加热温度的简并。
2025-06-18 gr-qc hep-ex hep-ph
Conformal Standard Model, Leptogenesis and Dark Matter
共形标准模型（Conformal Standard Model，CSM）是粒子物理学标准模型的最小扩展，它假设在TeV尺度和普朗克尺度之间没有大的中间尺度，除了通常的SM自由度之外，只包含右手征中微子和一个新的复标量，但没有其他特征，如超对称伙伴。在本文中，我们提出了一个全面的定量分析，这个模型，并表明，粒子物理学的所有悬而未决的问题，正确的原则上可以解决“一去”在这个框架内。这尤其包括电弱尺度的稳定性、“最小”的leptogenesis和对暗物质的解释，其中质量小、相互作用非常弱的Majoron是暗物质的候选者（我们建议使用“minoron”这个名字）。该模型的主要可检验的预测是一个新的和几乎不育的标量玻色子，将表现为在TeV区域的窄共振。我们给出了一个有代表性的参数值范围与我们的假设和观察。
2018-02-19 hep-ph hep-th
Universal Seesaw Leptogenesis
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）；Universitat de València（瓦伦西亚大学）；Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；Carleton University（卡尔顿大学）；Queen's University（女王大学）
本文研究了一种左右对称模型中轻子生成的 implications，通过通用见锯机制生成所有费米子质量。模型利用 gauge-singlet 介子而非常规中微子衰变，避免了热化和洗出效应，并展示了低能标左右对称破缺的可行性。
2026-06-04 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
The minimal type-I seesaw model with maximally-restricted texture zeros
在标准模型（SM）扩展的背景下，跷跷板机制为中微子质量的微小提供了最自然的解释。在这项工作中，我们考虑最经济的I型跷跷板实现中，两个右手中微子被添加到SM场的内容。为了可预测性，我们施加的轻子汤川和质量矩阵的纹理零点的最大数量。根据最新的中微子振荡数据分析了所有可能的模式，并提出了轻子CP破坏的预言。我们的结论是，在带电轻子质量的基础上，八种不同的纹理组合是兼容的中微子数据在$1σ$，所有这些都是一个倒置的层次中微子质谱。其中四种情况预测CP破坏狄拉克相位接近$3π/2$，这是目前最好的拟合值从全球分析的中微子振荡数据。如果考虑狄拉克中微子汤川耦合矩阵中的三个相等元素，进一步减少自由参数的数量，则几种纹理组合仍然与数据相容，但仅在$3σ$处。对于所有可行的纹理，宇宙的重子不对称性计算的热leptogenesis的背景下，假设（轻度）分级重马约拉纳中微子质量$M_{1,2}$。结果表明，风味政权被排除在外，而unflavored一个需要$M_{1} \sim 10^{14}$ GeV。
2018-02-13 hep-ph
Dai-Freed anomaly in the standard model and topological inflation
本文提出在标准模型中引入三个右手中微子可消除 Dai-Freed 反常，并通过 $Z_4$ 到 $Z_2$ 的对称性自发破缺自然产生拓扑暴胀，预言 $r>0.03$ 的张量模式，同时实现高温再加热与非热轻子生成。
2023-12-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hill-top inflation from Dai-Freed anomaly in the standard model -- A solution to the iso-curvature problem of the axion dark matter
本文将受 $Z_4$ 对称性启发的暴胀模型推广至更一般的势函数形式，实现了山顶暴胀，有效抑制了轴子暗物质的等曲率涨落，并支持高再加热温度下的热轻子生成。
2023-06-26 astro-ph.CO hep-ph
The B-L Phase Transition: Implications for Cosmology and Neutrinos
我们研究了早期宇宙的热热相因B-L相变而被点燃的可能性，B-L相变代表了与B-L（重子数B和轻子数L之差）相关的阿贝尔规范对称性自发破缺的宇宙学实现。在B-L相变之前，宇宙经历了一个混合暴胀阶段。在暴胀接近尾声时，B-L不间断的假真空衰变，这需要快子预热以及宇宙弦的产生。B-L破缺希格斯场的动力学和B-L规范自由度，结合热过程，产生了大量的重中微子。这些中微子衰变为辐射，从而重新加热宇宙，产生宇宙的重子不对称性，并为引力子的热产生奠定基础。本文研究了超对称阿贝尔Higgs模型中的B-L相变，导出并讨论了任意么正规范下的拉格朗日量。至于随后的再加热过程，我们制定了一套完整的玻尔兹曼方程，其解决方案，使我们能够给一个详细的和时间分辨的描述再加热。假设引力子是最轻的超粒子（LSP），混合暴胀、稀薄生成和引力子暗物质之间的一致性要求意味着中微子和超粒子质量之间的关系，特别是引力子质量的下限为10 GeV。类似地，在非常重的引力伴子中，在重引力伴子衰变中纯wino或higgsino LSPs的非热产生可以解释观测到的暗物质的数量，同时满足原始核合成和瘦生所施加的限制。
2013-07-15 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
