Axions/Axion like particles and the CMB asymmetric dipole
轴子和类轴子粒子是非常有吸引力的暗物质候选者。在这篇综述中，我们简要地探讨了宇宙学观测如何揭示暗物质的存在以及轴子/类轴子粒子的一些独特性质，这些性质使它们更加有趣。
2015-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Axion emission from nuclear magnetic dipole transitions
核跃迁是轴子的一个可能来源，但过去的研究仅限于特定的跃迁。在这篇手稿中，我们建议将对轴子和类轴子粒子的搜索扩展到更复杂的环境中，这将导致许多相关的可观测量。通过包括创建机制，有其起源的碳-氮-氧（CNO）循环，我们发现，搜索太阳轴子不应仅限于千电子伏质量区域。我们讨论的限制，如寿命和质量，创造了一个地球上的实验的挑战。我们表明，它是可能的，使用相同的创建机制，在太阳轴子搜索与核能反应堆的速度相当。
2021-12-15 hep-ex hep-ph nucl-ex
Probing charged lepton flavor violation with axion-like particles at Belle II
我们在$B$工厂实验Belle II中研究了与轻亲轻子类轴子（ALP）$X$相关的带电轻子味破坏。我们专注于生产的ALP在tau衰变$τ\to X l$与$l=e,μ$，其次是其通过$X\to l^- l^+$衰变。ALP可以迅速衰减或长期存在。我们进行蒙特卡罗模拟，重铸迅速搜索在贝尔轻子味违反$τ$衰变，并提出了一个置换顶点（DV）搜索。对于这两种类型的搜索，我们推导出Belle~II的灵敏度达到的分支分数和ALP的耦合常数的产品，作为ALP质量和寿命的函数。结果表明，DV搜索超过了灵敏度达到的提示搜索到相关的分支分数高达约40的因素，在长衰变长度制度。
2021-11-19 hep-ex hep-ph
Axion Induced Oscillating Electric Dipole Moments
轴子电磁异常引起{ \em any}静态磁偶极子的振荡电偶极子。静电偶极子不产生振荡的磁矩。这是一个低能定理，它是轴子的宇宙背景场依赖于时空的结果，在极限下，它只是局部依赖于时间的$(\overrightarrowβ=0)$。电子将获得频率为$m_a$、强度为$\sim 10^{-32}$ e-cm的振荡电偶极子，比核子高出三个数量级，与目前的标准模型直流极限相差四个数量级。这可能为轴子暗物质的研究提供了新的实验场所。
2015-04-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Prospects for Searching Axion-like Particle Dark Matter with Dipole, Toroidal and Wiggler Magnets
在这项工作中，我们认为搜索的暗物质的轴子或轴子状粒子（ALP）使用共振射频腔插入到偶极磁铁从粒子加速器，摆动磁铁加速器为基础的先进光源，和环形磁铁类似于粒子物理探测器中使用的。我们调查预期的灵敏度，这样的ALP暗物质探测器，并讨论工程方面的建设和调整。还简要提及由于磁性技术的改进而变得可用的甚至更强的场磁体。结论是，利用现有的磁铁进行新的实验，可以大大扩大寻找类轴子暗物质粒子的质量区域。
2011-10-10 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Testing axion couplings to leptons in $Z$ decays at future $e^+e^-$ colliders
本文提出在未来正负电子对撞机CEPC和FCC-ee上通过Z玻色子轻子衰变探测不可见类轴子粒子，利用海量Z事例可将ALP与轻子耦合约束至前所未有的灵敏度。
2023-07-08 hep-ex hep-ph
Is Heavy Quark Axion Necessarily Hadronic Axion?
我们证明了重夸克轴子不一定是强子轴子，这体现在夸克和轻子的跷跷板机制中。为了统一轴子尺度和跷跷板尺度，我们对每个已知的费米子引入了一个重的$SU(2)$单重费米子。轻夸克和轻子通过跷跷板机制获得质量。尽管我们的轴子模型给出了一种重夸克轴子，但与重夸克轴子是强子的普遍看法相反，该轴子具有被$F_a$抑制的树级轻子-轴子耦合。
1993-09-16 hep-ph
Electric Dipole Moments from Axion-Like Particle Dark Matter Background
本文研究了类轴子粒子暗物质背景诱导的轻子和核子EDM的单圈和双圈贡献，在ALP质量小于$10^{-11}$ eV时，该效应显著，为ALP的CP破坏耦合提供了新的限制。
2025-09-16 hep-ph
Polarization and Correlation Effects in Lepton Flavor Violated Decays Induced by Axion-Like Particle
轻子味违反过程在标准模型中被强烈抑制，但在某些扩展模型中可以是相当大的。目前的实验范围内的衰变模式$\ell'^{\pm} \to a \ell^{\pm}$是远远弱于其他过程，因为巨大的不可约背景$\ell'^{\pm} \to \ell^{\pm} \barν_{\ell} ν_{\ell'}$。在本文中，我们研究了信号和背景的偏振效应。我们发现，信号和背景都有不同的极化效应，对于不可约背景，当两个中微子的相对动量积分后，纵向和横向极化效应都存在。在低能量的$e^+e^-$对撞机中，例如Belle II实验，轻子是成对产生的，但没有净极化。然而，我们表明，极化相关的轻子对探测信号是一个有用的观察。更有趣的是，极化相关依赖于标量和伪标量耦合的乘积，因此对它们的相对符号敏感。由于不需要运动学重建或标记，因此可用信号事件的数量显著增加。
2022-04-09 hep-ex hep-ph
Effective oscillatory magnetic charges and electric dipole moments induced by axion-photon coupling
该研究基于拉格朗日量协变性推导出轴子场扭曲电磁场的类麦克斯韦方程，提出通过有效振荡磁荷与电偶极矩等效描述该现象，并利用逆Witten效应提出在非共振实验中探测极小质量轴子的新方案。
2025-05-01 hep-ph
Lepton-flavor violating axions at MEG II
我们研究了现有MEG数据对通过$μ^+ \to e^+ a γ$产生的违反轻子味的类轴子粒子的敏感性，并估计了即将到来的MEG II实验在这个通道中的发现潜力。如果可以在专用运行中以降低的射束强度实施新的触发，则可以显著提高MEG II信号效率。这项研究将建立世界领先的测量在这个渠道只有1个月的数据。
2022-03-21 hep-ph
Anomalous leptonic U(1) symmetry: Syndetic origin of the QCD axion, weak-scale dark matter, and radiative neutrino mass
将夸克和轻子的标准模型中著名的轻子U（1）对称性推广到包括一些新的费米子和标量。由此产生的理论有一个不可见的QCD轴子（从而解决了强CP问题），一个弱尺度暗物质的候选者，以及辐射中微子质量。一个可能的关键联系是颜色三重标量，它可能在大型强子对撞机上产生和检测。
2017-06-26 hep-ph
Searching for Axion Dark Matter in Atoms: Oscillating Electric Dipole Moments and Spin-Precession Effects
我们建议通过轴子在原子和分子中诱导的振荡电偶极矩来寻找轴子暗物质。这些磁矩是通过核子的内禀振荡电偶极矩和由π交换介导的$P,T$破坏的核子-核子相互作用产生的，这两种作用都是由于轴子-胶子耦合产生的，也直接通过轴子-电子相互作用产生。轴子暗物质也可以通过轴子直接耦合到费米子自旋产生的自旋进动效应来寻找。
2015-11-12 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Comment on "Search for an axion-induced oscillating electric dipole moment for electrons using atomic magnetometers"
在最近的工作arXiv：1809.02446中，作者提出了一种利用原子磁强计测量电子振荡电偶极矩（eOEDM）的新方法。这种电火花加工是由电子磁偶极矩、电场和轴子场之间的相互作用引起的。根据[Hill，PRD 91，111702（2015）]，结果对轴子-光子耦合敏感。在这里，我们想描述的是，根据[Alexander and Sims，PRD 98，015011（2018）]，相同的实验方法也可以对轴子-电子耦合敏感。在本文中，我们将展示相应的灵敏度图，并与其他约束进行比较。
2019-04-23 hep-ph nucl-ex
Effect of supersymmetric phases on lepton dipole moments and rare lepton decays
我们研究了超对称相对轻子稀有衰变的影响以及对它们的磁偶极矩和电偶极矩的影响。我们认为最一般的质量矩阵slepton内的MSSM，包括左-右混合，味道混合和复杂的阶段。我们表明，相位也影响CP甚至可观的。此外，我们证明，相反的共同信念的相μ可以是大的，即使是小到200 GeV的轻子质量提供轻子味违反参数是复杂的。
2003-06-16 hep-ex hep-ph
A Robust Search for Lepton Flavour Violating Axions at Mu3e
本文提出在Mu3e实验中通过μ→3e+a衰变搜寻轻子味破坏轴子，利用额外e+e-对规避校准难题，并借助Mu3e的高准直径迹分辨能力保持灵敏度，预计可探测高达6×10^9 GeV的衰变常数，覆盖轴子暗物质的新参数空间。
2023-11-29 hep-ph
Axion Dark Matter from Lepton flavor-violating Decays
本研究提出轻子味破缺耦合通过keV级类轴子粒子冻结产生暗物质的机制，该机制具备稳定性强、约束宽松等优势，可由未来X射线望远镜及高强度轻子味破缺实验检验。
2023-02-07 hep-ph
QCD axion dark matter and the cosmic dipole problem
本文研究了通过引入源于Peccei-Quinn对称性自发破缺的QCD轴子作为暗物质，来解决遥远星系数量计数与CMB推导出的宇宙偶极之间差异问题的可能性。
2023-07-11 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Axion-Lepton coupling from Big Bang Nucleosynthesis
在这篇文章中，我们研究了类轴子粒子（ALP）和轻子之间的耦合对宇宙学，特别是大爆炸核合成（BBN）的影响。我们表明，BBN，通过相对论中微子物种的有效数量的约束，提供了最严格的约束的ALP-电子相互作用强度的质量之间的轴子20千电子伏和1兆电子伏。对于其他的质量值，BBN边界补充了恒星演化和实验室边界。
2020-07-29 astro-ph.CO hep-ph
Heavy Neutral Leptons via Axion-Like Particles at Neutrino Facilities
本文提出在暗区中通过轴子类粒子衰变产生重中性轻子，改变其产生机制，使DUNE等实验能探测到弱耦合的HNLs，从而扩展对I型跷跷板机制中HNLs的探测能力。
2023-11-13 hep-ex hep-ph
Axion Induced Oscillating Electric Dipole Moment of the Electron
一个宇宙轴子，通过电磁异常，诱导一个振荡的电偶极子的电子的频率$m_a$和强度$\sim$（几）$\times 10^{-32}$ e-cm，两个数量级以上的核子，并在几个数量级的目前标准模型常数限制。我们通过宇宙轴子的相互作用，通过电磁异常，特别强调了轴子的去耦极限，$\partial_t a(t)\propto m_a \rightarrow 0$，给出了详细的研究这种现象。分析是微妙的，我们发现的一般形式的行动涉及一个本地的接触相互作用和非本地的贡献，类似于“横向电流”在量子电动力学，强制执行的去耦限制。我们仔细地推导了Pauli-Schroedinger非相对论形式和Georgi的重夸克形式中的有效作用量，该形式适用于“重电子”（$m_e>>m_a$）。我们计算的电偶极子辐射的自由电子，磁铁和电流，沉浸在宇宙轴子场发射，并讨论实验配置，可能会产生一个可检测的信号。
2016-01-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Novel multi-lepton signatures of dark sectors in light meson decays
指出K介子衰变为多重带电轻子是探测光暗粒子$X$的新途径。以前被忽略的通道，如$K^+\to π^+ \left(XX \to 2(e^+e^-)\right)$、$K_L\to π^0 \left( XX \to 2(e^+e^-)\right)$和$K_S\to \left(XX \to 2(e^+e^-)\right)$，可能有非常大的速率，不仅超过标准模型的预期，也可能超过背景，如中性π介子的达利兹衰变。我们将这个想法应用到暗扇区模型中，其中暗希格斯玻色子或重中性轻子的产生导致具有几个可见暗光子的最终状态。我们还研究了最近提出的一个MeV尺度的QCD轴子模型，其中由于轴子与轻介子的非线性相互作用，K介子衰变到多个轴子态的速率很大。此外，我们还指出了在π衰变中这个轴子的新的探测，如在$π^+ \to ν\left((e^+)^* \to e^+ a\to e^+e^+e^-\right)$中$a$的单产生，在π俘获$π^-+(p \text{ or D})\to aa + (n\text{ or }nn) \to 2(e^+e^-) + (n\text{ or }nn)$中的双产生，以及$π^0 \to aaa\to 3(e^+e^-)$。对于$17$ MeV的轴子，后者的衰变被固定在$\mathcal{B}(π^0\to a a a) = 1.0 \times 10^{-3…
2021-12-03 hep-ex hep-ph
Lepton Dipole Moments in Extended Technicolor Models
考虑到ETC规范对称性破缺的多尺度性质、Technicolor理论的共形（行走）行为以及带电轻子质量矩阵的混合，我们分析了扩展Technicolor（ETC）模型中带电轻子的对角和跃迁磁偶极矩和电偶极矩。我们表明，混合效应占主导地位的ETC贡献带电轻子电偶极矩，这些可以产生一个值的|d_e|可比的电流限制。μ与e γ的比率也可以接近其极限。从这些和其他过程中，我们得到的带电轻子混合角的限制。的限制是这样的ETC贡献的μ子异常磁矩，其中包括一个显着的轻子混合项，可以接近，但不超过，目前的灵敏度水平。
2004-01-15 hep-ex hep-ph
Comment on "Axion induced oscillating electric dipole moments"
在最近的工作中[Phys. Rev. D 91，111702（R）（2015）]，C.希尔的结论是，轴子电磁异常诱导振荡的电子电偶极矩的频率$m_a$和强度$\sim 10^{-32}~e$厘米，在极限$v/c \to 0$的轴子场。在这里，我们证明了一个适当的处理这个问题的最低阶产量$\textit{no}$电偶极矩的电子在相同的限制。相反，原子和分子的振荡电偶极矩由不同的机制产生。
2015-10-24 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Statistical sensitivity estimates for oscillating electric dipole moment measurements in storage rings
本文导出了描述粒子在磁场和电场中的自旋运动的解析表达式，其中存在一个引起振荡电偶极矩的轴子场。这些方程被用来估计在存储环的轴子搜索的统计灵敏度。将从解析表达式中获得的估计值与S.P. Chang等人（Phys.Rev. D99（2019）no.8，083002）模拟的数值估计值进行比较。找到了一个很好的协议。
2020-01-29 hep-ex hep-ph
Axion-like particles, lepton-flavor violation and a new explanation of $a_μ$ and $a_e$
具有轻子味破坏耦合的类轴子粒子（ALP）可以在奇异的μ子和τ衰变中探测到。不同实验的灵敏度很大程度上取决于ALP的质量及其与轻子和光子的耦合。对于可以共振产生的ALP，三体衰变如$μ\to 3e$和$τ\to 3μ$的灵敏度超过辐射衰变如$μ\to eγ$和$τ\toμγ$许多数量级。因此，这两种类型的过程的分析是高度互补的。我们讨论了实验上的限制与一个单一的主导轻子味违反耦合的ALP。允许一个或多个这样的耦合提供了定性的新方法来解释与μ子和电子的磁矩有关的异常。
2019-07-31 hep-ph
Neutron star cooling with lepton-flavor-violating axions
本文研究了通过轻子味破坏耦合从中子星和超新星辐射类轴子粒子的过程，计算了轴子发射度并推导出该耦合强度的上限，发现超新星环境下的限制可与实验室限制相竞争。
2024-04-27 astro-ph.HE hep-ph
Novel method for the direct measurement of the tau lepton dipole moments
本文提出了一种直接测量τ轻子磁偶极矩和电偶极矩的新方法。实验方法依赖于从Ds+ -> tau+ nu_tau衰变中产生tau+轻子，这些衰变起源于LHC的固定靶碰撞。一个极化的tau+轻子的样本被运动学地选择，随后被引导到弯曲的晶体中。τ +轻子的磁矩和电偶极矩是通过确定晶体原子平面之间的强电磁场引起的自旋极化矢量的旋转来测量的。的实验技术进行了讨论，以及预期的灵敏度。
2019-05-31 hep-ex hep-ph
Probing $τ$ lepton dipole moments at future Lepton Colliders
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）；Albert Einstein Center for Fundamental Physics, Institute for Theoretical Physics, University of Bern（伯尔尼大学理论物理研究所爱因斯坦基础物理中心）；Centre for Cosmology, Particle Physics and Phenomenology (CP3), UCLouvain（UCLouvain宇宙学、粒子物理与现象学中心（CP3））；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna and INFN, Sezione di Bologna（博洛尼亚大学物理与天文系及INFN博洛尼亚分部）；CERN, Theoretical Physics Department（欧洲核子研究中心理论物理部）；Dipartimento di Fisica e Astronomia ‘G. Galilei’, Università di Padova（帕多瓦大学‘伽利略’物理与天文系）；Istituto Nazionale Fisica Nucleare, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）
本文研究未来轻子对撞机，如电子对撞机和多TeV缪子对撞机，通过多种通道探测τ轻子偶极矩，扩展现有界限。
2026-04-15 hep-ex hep-ph
Discrete symmetries, invisible axion and lepton number symmetry in an economic 3-3-1 model
我们表明，Peccei-Quinn和轻子数对称性可以是一个自然的结果，在3-3-1模型与右手中微子后，强加Z_11 × Z_2对称性。当我们通过只包括一个单重标量场来扩充它的谱时，这种对称性在这个模型中被适当地容纳。我们工作的Peccei-Quinn对称性的破坏，产生的轴子，并研究的现象学后果。这项工作的主要结果是，强CP问题的解决方案可以以自然的方式实现，这意味着一个看不见的轴子现象学上不受约束，没有畴壁形成，构成了一个很好的候选人冷暗物质。
2003-09-05 hep-ph
Searching for heavy neutral leptons coupled to axion-like particles at the LHC far detectors and SHiP
本文研究了隐扇区模型中类轴子粒子衰变产生的长寿命重中性轻子，评估了LHC远探测器和SHiP的探测灵敏度，发现这些实验能大幅拓展活性-惰性中微子混合参数的探测范围。
2025-01-28 hep-ex hep-ph
Linearly Polarized Photon Fusion as a Precision Probe of the Tau Lepton Dipole Moments at Lepton Colliders
Fudan University（复旦大学）；Peking University（北京大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Hangzhou Normal University（杭州师范大学）
利用光子融合过程，通过方位不对称性测量提高τ轻子偶极矩的精确探测精度。
2026-02-18 hep-ex hep-ph
Axion-like particle production from lepton-nucleon scattering in chiral effective theory
Hebei Normal University（河北师范大学）；Southeast University（东南大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
研究通过轻子-核子散射在低能区域产生轴子类粒子，结合手征有效场论和实验数据，预测了不同轴子相互作用的截面特性。
2026-02-25 hep-ph
Axion Superradiance in Dipole Magnetic Fields of Pulsars
本文研究毫秒脉冲星磁层中等离子体不稳定性驱动的轴子超辐射，计算偶极磁场中轴子云增长速率的半解析公式，并利用脉冲星PSR J0952-0607的计时约束质量约$10^{-12}$ eV的轴子-光子耦合，指出除非发现新的高自旋脉冲星，否则难以获得有竞争力的轴子界限。
2025-06-05 astro-ph.HE hep-ph
Searching for axion forces with precision precession in storage rings
本研究提出将储存环作为轴子介导的单极-偶极力的精密探针，指出质子、μ子和电子偶极矩测量实验可探索轴子参数空间新区域，并提出轻轴子可解释$(g-2)_μ$反常的环境效应机制。
2023-06-29 hep-ex hep-ph
Axion signatures from supernova explosions through the nucleon electric-dipole portal
我们考虑轴子耦合到核子和光子只通过核子电偶极矩（EDM）门户。这种耦合是QCD轴子的一个与模型无关的特征，它解决了强CP问题，并且在更一般的类轴子粒子系统中也可能出现。我们修正了由核子EDM耦合引起的超新星（SN）轴子辐射，并相应地修正了SN 1987A的束缚。此外，我们计算的轴子通量从未来的银河SN和表明，它可能会产生一个特殊的和潜在的可检测的伽马射线信号在一个大型地下中微子探测器，如建议的超神冈。探测这种信号的可能性提供了一种搜索与CASPERe互补的振荡核子EDM的方法，而不依赖于轴子是暗物质相当大的组成部分的假设。此外，如果来自SN的轴子产生可观测的信号，它们也可能导致在未来的宇宙调查中可观测到的宇宙学额外辐射量。
2022-06-26 astro-ph.HE 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
Axion-induced effects in atoms, molecules and nuclei: Parity nonconservation, anapole moments, electric dipole moments, and spin-gravity and spin-axion momentum couplings
我们表明，一个轴子场的相互作用，或在一般情况下，一个赝标量场，与轴向矢量电流产生的电子通过导数型耦合可以引起一个依赖于时间的混合原子和分子系统中的相反的宇称态。同样，轴子场与核子产生的轴向矢量流的类似相互作用可以引起核系统中相反宇称态的依赖于时间的混合。这种混合可以诱导振荡的电偶极矩，振荡宇称非守恒效应和振荡anapole矩在这样的系统。通过调整感兴趣的相反宇称态之间的能量分离以匹配轴子质量能量，轴子诱导的实验观测值可以提高许多数量级。振荡的原子电偶极矩也可以由轴子通过强子机制产生，即P，T-破坏核子-核子相互作用，并通过轴子诱导的价核子的电偶极矩，其中包括核。轴子场被地球的引力场改变。电子或核子的自旋与这种修改的轴子场的相互作用导致轴子诱导的可观察效应。这些效应的形式为$\mathbf{g} \cdot \mathbfσ$，不同于轴子风效应的形式为$\mathbf{p}_{\textrm{a}} \cdot \mathbfσ$。
2015-02-24 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Improved cosmological constraints on axion-lepton interactions
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院理论物理研究所）
基于热轴子丰度的最新计算，结合Planck CMB和DESI DR2 BAO数据，改进了对轻子味守恒和轻子味破坏轴子耦合的宇宙学约束，显著增强了质量大于0.1 eV的轴子界限。
2026-06-03 astro-ph.CO hep-ph
$τ$ dipole moments via radiative leptonic $τ$ decays
我们提出了一种新的方法来探测$τ$轻子的磁和电偶极矩，利用高亮度$B$工厂中辐射轻子$τ$衰变的微分速率的精确测量。这些时刻从标准模型值的可能偏差进行了分析，在一个有效的拉格朗日方法，从而提供模型独立的结果。给出了相关非标准贡献的微分衰变率的解析表达式。早期的建议，探测的$τ$偶极矩进行检查。我们的方法进行了详细的可行性研究的条件下的Belle和Belle II实验在KEKB和超级KEKB对撞机，分别。这项研究表明，我们的方法，适用于辐射轻子$τ$衰变的Belle II计划的全套数据，有可能提高目前的实验约束的$τ$异常磁矩。相反，其预见的灵敏度预计不会降低$τ$电偶极矩的当前实验极限。
2016-01-29 hep-ex hep-ph
Electric Dipole Moments of Charged Leptons with Sterile Fermions
我们讨论了不育费米子对带电轻子电偶极矩的影响。这些可观测量的任何实验信号都需要超越标准模型的物理场景，提供新的CP破坏源。本文考虑了标准模型的一个最小扩展，通过加入与活跃中微子混合的无菌费米子，得到了相应的双圈级带电轻子电偶极矩的解析表达式。我们的研究表明，为了在这个框架中有一个非零的贡献，最小的扩展需要添加至少2个不育费米子态的标准模型场内容。我们的结论是，如果非简并的不育态的质量都在电弱标度以上，不育中微子可以对带电轻子电偶极矩做出重要贡献，其中一些贡献在目前和未来的实验灵敏度范围内。中微子的马约拉纳性质也很重要，因为它对带电轻子电偶极矩有重要贡献。在我们的分析中，我们施加所有可用的实验和观测约束的不育中微子，我们进一步讨论了探测这种情况下，在低能量和高能量实验的前景。
2016-03-04 hep-ex hep-ph
Lepton flavour violation from an anomaly-free leptophilic axion-like particle
受最近Xenon1T实验结果的启发，我们研究了一种与轻子味相关的无反常的类轴子粒子（ALP）及其对带电轻子味破坏（CLFV）的影响。我们提出了两个代表性的模型。第一种认为ALP起源于产生带电轻子质量的黄子。第二个模型假设一个更大的味道对称性，使更一般的混合在带电轻子是可能的，同时保持味道依赖的ALP耦合。我们发现，keV ALP解释氙1T的结果仍然是可行的轻子味违反和恒星冷却天体物理极限。另一方面，如果Xenon1T的结果得到证实，未来的CLFV测量可以作为补充，以探测这种可能性。
2020-08-17 astro-ph.CO hep-ph
Static electric dipole moment of the francium atom induced by axionlike particle exchange
研究表明，铥原子是寻找T，P破坏电子电偶极矩的一个很有前景的候选体系。Aoki等Quantum Sci. Technol.6，044008（2021）]。我们证明了同样的实验可以用于类轴子粒子（ALP）搜索。为此，我们计算了ALP介导的相互作用的电子结构常数的范围广泛的ALP群众。利用最近更新的ALP-电子和ALP-核子耦合常数的约束条件，我们证明了与这些约束条件相对应的相互作用对原子电偶极矩的贡献。因此，在钙原子电偶极矩实验中，对ALP特性的限制是可能的。
2022-03-16 hep-ph physics.atom-ph physics.chem-ph
Probing optimal measurements of the electromagnetic dipole moments of the $τ$ lepton
本研究探索在LHC的PbPb碰撞中用最优可观测量测量τ轻子反常磁偶极矩的前景，分析发现需更大相空间、更高亮度或纳入螺旋度测定才能提升灵敏度，为未来实验提供参考。
2024-10-30 hep-ex hep-ph
Dipole portal to heavy neutral leptons
我们考虑一般的中微子偶极门户之间的左手中微子，光子，右手重中性轻子（HNL）与狄拉克质量。该门户的主导地位显着改变了HNL的传统现象。利用LEP、LHC、MiniBooNE、LSND以及超新星1987A的观测数据和标准大爆炸核合成的一致性，我们推导出了一套关于HNL偶极门的约束条件。我们计算预计的灵敏度从拟议的高强度SHiP束流转储实验，并正在进行的实验在费米实验室的短基线中微子设施。偶极介导的Primakoff中微子上散射和Dalitz类介子衰变被认为是主要的生产机制，在大多数的参数制度下考虑。提出的解释LSND和MiniBooNE异常的基础上HNL与偶极诱导衰变被发现受到严重限制，或在未来的实验中进行测试。
2018-03-08 hep-ex hep-ph
Oscillating nuclear electric dipole moment induced by axion dark matter produces atomic and molecular EDM
根据希夫定理，中性原子中的原子核电偶极矩（EDM）被电子完全屏蔽。这使得静态的核电偶极矩（EDM）不可观测。与轴子暗物质场的相互作用产生以频率$ω= m_a c^2/\hbar$振荡的核EDM $d=d_0 \cos (ωt)$。此EDM生成与$ω^2$成比例的原子EDM。这种效应在分子中强烈增强，因为原子核移动缓慢，并且不像电子那样产生振荡核EDM的有效屏蔽。一个额外的强增强是由于旋转分子能级之间的能量间隔很小。最后，如果核EDM振荡频率与分子跃迁共振，则可能存在显著的共振增强。
2019-10-24 hep-ph quant-ph
Suggestion for measuring the weak dipole moment of $τ$ lepton at Z-factory
本文提出了三个新的Z工厂观测量，用于测量$τ$轻子（$d_w^τ$）的弱偶极矩。由于LEP-I观测量与$d_w^τ$的实部和虚部线性相关，因此我们精确地计算了斜率，即线性相关系数，并发现所得到的斜率比LEP-I观测量的斜率大得多。这意味着如果采用新的观测量，弱偶极矩$d_w^τ$的信号可能会增强很多。由于弱偶极矩$d_w^τ$优于LEP-I，如果重新分析LEP-I的数据或在不久的将来在可能的Z工厂进行测量，我们建议根据新的观测量测量弱偶极矩。
2015-03-16 hep-ex hep-ph
Probing axion-like particles in leptonic decays of heavy mesons
该研究通过分析重介子轻子衰变，考虑ALP与带电费米子耦合的三种场景，利用BS方法结合实验数据得到耦合强度约束，并预测了ALP参与的B_c⁻介子轻子衰变上限，为探测类轴子粒子提供了新途径。
2024-12-01 hep-ph
Dipole Radiation and Beyond from Axion Stars in Electromagnetic Fields
我们研究了在外部电磁场存在下，从相干振荡的、空间局部化的轴子场（轴子和轴子星）中产生光子。我们描绘了不同的定性行为的光子光度的一个有效的无量纲耦合参数构造出的轴子光子耦合，场振幅，振荡频率和半径的轴子星。对于这种无量纲耦合的小值，我们提供了一个一般的解析公式的偶极辐射场和光子光度每立体角，包括强烈依赖于配置的半径。对于中到大的耦合，我们报告的非单调行为的光度与耦合强度的存在下，外部磁场。在亮度随耦合强度的初始上升之后，我们看到在中等大的耦合下的抑制（与偶极辐射近似相比是一个数量级或更多）。在足够大的耦合，我们发现一个过渡到制度的指数增长的光度由于参数共振。我们进行3+1维晶格模拟的轴子电动力学，在小和大的耦合，包括非微扰效应的参数共振，以及在必要时的反反应效应。我们还讨论了介质（等离子体）的影响，导致共振轴子光子转换，相干性的孤子的相关性，以及我们的结果在天体物理和宇宙学设置的影响。
2021-03-22 astro-ph.CO hep-ph
Probing the dipole portal to heavy neutral leptons via meson decays at the high-luminosity LHC
本文研究高亮度LHC上介子衰变通过偶极子门户产生长寿命重中性轻子，并通过蒙特卡洛模拟评估FASER2和FACET实验的探测灵敏度，表明二者互补且能探索新参数空间，尤其是耦合τ中微子的情形。
2023-12-04 hep-ex hep-ph
Neutrino Mass Hierarchy and Axion--Lepton Couplings in a Minimal Flavored $ν$KSVZ Model
School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院）
本文结合KSVZ轴子框架与I型 seesaw机制构建最小味νKSVZ模型，预测倒序中微子质量等级，研究轴子-轻子耦合并推导其解析表达式，评估相关约束。
2026-08-20 hep-ph
Effective field theory interpretation of lepton magnetic and electric dipole moments
对μ子和电子的磁偶极矩和电偶极矩进行了与模型无关的分析，给出了用低能有效场论（LEFT）和标准模型有效场论（SMEFT）算符系数表示的偶极矩表达式.我们采用单圈重整化群改进的微扰理论，包括从SMEFT到LEFT的单圈匹配，以及有效理论算符的单圈轻子矩阵元。包含轻夸克的半轻子四费米子算符对偶极矩有相当大的非微扰贡献，这也包括在我们的分析中。我们发现，只有一个非常有限的一组SMEFT运营商能够产生当前的μ子的磁矩偏离其标准模型的期望。
2021-11-11 hep-ex hep-ph
Lepton $g-2$ and $W$-boson mass anomalies in the DFSZ axion model
研究DFSZ轴子模型，解释轻子g-2异常与W玻色子质量超出，通过额外希格斯玻色子和重中微子实现，并满足理论与实验约束。
2023-11-10 hep-ph
Vector leptoquark contributions to lepton dipole moments
本文重新审视了 TeV 尺度矢量轻子夸克对轻子偶极矩的贡献，发现利用 LHC 数据排除了大部分参数空间，仅 $U_1$ 和 $V_2$ 能解释缪子磁偶极矩的正向偏移。
2025-03-04 hep-ex hep-ph
