Sterile Neutrinos as Dark Matter Candidates
Joachim Kopp
在这些简短的课堂讲稿中，我们将介绍无菌中微子作为暗物质的候选者。我们讨论特别是它们的生产通过振荡，它们的辐射衰减，以及可能的观测签名和约束。
In these brief lecture notes, we introduce sterile neutrinos as dark matter candidates. We discuss in particular their production via oscillations, their radiative decay, as well as possible observational signatures and constraints.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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On the minimal active-sterile neutrino mixing in seesaw type I mechanism with sterile neutrinos at GeV scale
在GeV尺度的不育中微子能够解释活跃的中微子振荡通过跷跷板I型机制的兴趣已经表示在直接搜索的几个建议。考虑到这一活动，我们估计的最小值的不育活跃的混合角提供一个，两个，或三个不育中微子比D介子轻。
Neutrino Oscillations With Two Sterile Neutrinos
本文用一个5 × 5的U矩阵估计了两个无菌中微子的$μ$到$e$中微子振荡的概率，这是以前用一个无菌中微子和一个4 × 4的U矩阵估计的扩展。从最近的出版物中的无菌中微子的活性中微子的质量差和混合角的两个无菌中微子与三个活性中微子，和一个无菌中微子的振荡概率进行了比较，以前的估计。
STERILE NEUTRINOS AS A SOLUTION TO ALL NEUTRINO ANOMALIES
研究了中微子物理中各种不规则结果和观测的无菌中微子解。指出引入无菌中微子有助于同时解决观测到的异常。认为不育中微子可以解决暗物质中微子、LSND结果和超新星核合成之间的矛盾。其他超新星约束的不育中微子进行了修订。探讨了无菌中微子避开大爆炸核合成约束的可能性。有人声称，不育中微子可以解决大爆炸核合成的危机。本文指出，不育中微子可以对卡门观测到的异常现象提供一致的解释。有人认为，不育中微子是有效的暗物质候选者。有人声称，到不育状态的转换是太阳和大气中微子问题的一致解决方案，并且不能被宇宙学或天体物理学的论点所排除。本文综述了无菌中微子的质量和相互作用模型。
Neutrino Oscillations With Three Active and Three Sterile Neutrinos
这是一个推广的概率估计$ν$的$e$中微子振荡与一个不育中微子到三个不育中微子，使用一个6 × 6矩阵。由于只有一个不育中微子的混合角是实验确定的，我们估计了两个不育中微子在不同混合角下的$ν$到$e$中微子振荡几率。
Neutrino Oscillations With Recently Measured Sterile-Active Neutrino Mixing Angle
本文是利用最近从实验中提取的无菌中微子质量和混合角参数对无菌中微子中微子振荡的预测的一个推广。
Sterile Plus Active Neutrinos and Neutrino Oscillations
利用一个3 + 1中微子模型和一个4 × 4幺正变换矩阵U（将味与质量中微子态联系起来），利用MiniBooNE和其他实验确定的无菌-活性中微子质量和4 × 4 U矩阵中的无菌-活性中微子角，估算了$ν_μ$到$ν_e$跃迁的几率.
Sterile neutrinos?
讨论了无菌中微子的概念。简要地考虑了四个大质量中微子的混合方案，这意味着不育中微子的存在。几个模型无关的方法，可以揭示可能的太阳中微子到不育状态的过渡。
Numerical estimate of minimal active-sterile neutrino mixing for sterile neutrinos at GeV scale
跷跷板机制从下面的混合之间的活动和不育中微子固定的不育中微子质量的约束。在固定靶实验中，探测器内的无菌中微子衰变的信号事件被混合角的四次方所抑制。因此，SHiP和DUNE等实验的灵敏度应考虑混合角的最小可能值。我们扩展了以前的研究这个主题arXiv：1312.2887到一个更一般的情况下，非零CP违反阶段的中微子部门。也就是说，我们提供了数值估计的最小值之间的混合角的活动中微子和两个不育中微子与第三不育中微子在混合中起不明显的作用。因此，我们获得了一个灵敏度，需要充分探索的跷跷板I型机制与质量低于2 GeV的无菌中微子，和一个不可检测的无菌中微子是相关的固定目标实验。值得注意的是，我们观察到一个强大的依赖性，这一结果的最轻的活性中微子质量和中微子质量层次，不仅对CP违反阶段本身的价值观。所有这些效应加起来，使实验证实的无菌活性中微子混合的极限比arXiv：1312.2887的结果低了几个数量级，从$10^{-10}$ - $10^{-11}$到$10^{-12}$，甚至在部分参数空间中到$10^{-20}$;非零CP破坏相是造成这一结果的原因。
Effects of degenerate sterile neutrinos on the supernova neutrino flux
我们考虑了存在与活跃中微子质量密切简并与之混合的惰性中微子的可能性。我们研究了这种活跃-惰性中微子混合对地球上超新星中微子流组成的影响。如果在活跃和惰性中微子之间发生绝热的微波跃迁，它可能会大大减少电子中微子通量。
Review of Neutrino Oscillations With Sterile and Active Neutrinos
最近的中微子振荡实验表明，很可能存在一个或两个不育中微子。本文综述了一个、两个、三个惰性中微子和三个活性中微子的中微子振荡，以及与实验相符的参数。
Are There Sterile Neutrinos?
我们更新了无菌中微子存在的暗示。
Natural Understanding of Sterile Neutrino by Relativistic Equation
本文利用狄拉克方程导出了包含无菌中微子的中微子振荡几率。如果中微子同时具有狄拉克质量项和马约拉纳质量项，左手中微子$ν_L$和右手反中微子$ν_R^c$进入同一多重态，并且可以相互转移。在许多文献中，不育中微子都是作为第四代中微子手工介绍的，然而，我们可以在三代中微子的框架下自然地理解不育中微子。我们还指出，振荡成不育中微子强烈建议狄拉克和马约拉纳质量项的存在，中微子是马约拉纳粒子。
Signature of heavy sterile neutrinos at CEPC
我们研究了在环形正负电子对撞机（CEPC）上产生的重无菌中微子$N$（$e^+ e^- \to N ν({\bar ν})$）及其衰变为三个带电费米子过程中的$ljj$信号。我们研究了这一过程的背景事件，主要是来自W对产生的事件。我们研究了单个重惰性中微子的产生以及CEPC对惰性中微子与活性中微子混合的灵敏度。考虑到无中微子双$β$衰变实验中对无中微子混合的限制以及活性中微子的质量和混合，我们研究了低能跷跷板模型中两个简并重无中微子的产生.我们表明，CEPC下的建议有一个很好的灵敏度的混合的无菌中微子与活性中微子的质量约100 GeV的无菌中微子。
Effect of sterile Neutrinos and Nonstandard Interactions on the Geo-neutrino Flux
本文计算了无菌中微子和非标准中微子相互作用对来自地壳和地幔的活动中微子通量的影响，同时考虑了物质效应。对于简单的地球模型，并使用以前的排放通量估计在源，我们发现，对于无菌中微子和非标准相互作用的参数的合理选择，对中微子通量的影响是百分之几或更少。
Probes of Heavy Sterile Neutrinos
本文综述了重无中微子探测器，着重于直接实验搜索和无中微子双β衰变。在唯象参数化的工作中，我们强调了无中微子性质在解释无中微子双β衰变搜索中的重要性。虽然目前对活性-无菌中微子混合的限制已经很严格，但我们强调了计划中的未来努力，这些努力将探测活性中微子的亮度所激发的机制。
Sterile neutrinos with neutrino telescopes
对轻无菌中微子的研究是由在短基线实验中意外观察到电子中微子出现而激发的，例如液体闪烁中微子探测器（LSND）和迷你助推器中微子实验（MiniBooster Neutrino Experiment）。鉴于这些意想不到的结果，一项利用自然和人为来源寻找光-质量平方差约为1 eV $^{2}$ -无菌中微子的活动正在进行中。在天然来源中，大气中微子提供了一个独特的门户，以寻找无菌中微子由于广泛的基线能量比，$L/E$，并存在显着的物质效应。由于大气中微子通量随能量迅速下降，研究其最高能量成分需要十亿吨级中微子探测器。这些探测器-通常被称为中微子望远镜，因为它们被设计用于观察微小的天体物理中微子通量-已经进行了光无菌中微子的搜索，迄今为止没有发现任何重要的信号。本文简要介绍了利用中微子望远镜在固态和液态水中寻找轻贫中微子的现状。
eV-scale Sterile Neutrinos
我们解决轻不育中微子的现象，强调短基线中微子振荡。在回顾了观测到的短基线中微子振荡异常之后，我们讨论了数据的整体拟合和当前的出现-消失张力。本文还简要介绍了光不育中微子在$β$衰变、无中微子双$β$衰变和宇宙学中的作用。最后，我们讨论了未来的前景，在eV尺度的不育中微子的影响的搜索。
Probing active-sterile neutrino transition magnetic moment on coherent elastic solar neutrino-nucleus scattering
本文利用太阳中微子相干弹性散射和CDEX-10数据限制活性-惰性中微子跃迁磁矩，并给出未来灵敏度预测，可探索质量达约10 MeV的惰性中微子新参数空间。
Sterile neutrino production in models with low reheating temperatures
通过数值求解相应的玻尔兹曼方程，我们研究了在低再加热温度模型中无菌中微子的产生。我们考虑到生产的振荡，以及在直接衰变和计算的不育中微子原始谱，中微子物种的有效数量，和不育中微子贡献的质量密度的宇宙作为一个函数的混合和再加热参数。结果表明，具有不可忽略的混合角的不育中微子不一定导致$N_ν\sim 4$，不育中微子可能具有正确的遗迹密度来解释宇宙的暗物质。如果暗物质由振荡产生的无菌中微子组成，X射线测量就对再加热温度$\tr\gtrsim 7\mev$设定了一个严格的限制。我们还指出，直接衰变开辟了一个新的生产机制，不育中微子暗物质，宇宙学约束可以满足。
On DUNE prospects in the search for sterile neutrinos
测量活动中微子振荡参数的实验，也可以在部分不育中微子参数空间中寻找不育中微子。本文分析了在即将进行的DUNE实验中寻找GeV级质量的不育中微子的前景。由于它依赖于仍未决定的近探测器的设计，我们提供了预期数量的无菌中微子衰变近探测器体积。我们最乐观的预测表明，相应的混合限制可以近似为相同的顺序为LBNE的先前的估计。我们提出我们的结果作为单独的图与电子，μ子和τ中微子混合的不育中微子。一般来说，DUNE有很好的前景，以探测以前不可用的部分参数空间的大区域之前，新的项目（如SHiP）加入搜索。
Supernova Bounds on keV-mass Sterile Neutrinos
keV质量的不育中微子是暖暗物质最有希望的候选者之一，它可以解决冷暗物质方案中遇到的小尺度问题。我们提出了一个详细的研究，这样的不育中微子在超新星核心的生产，并得出严格的界限上的活性不育中微子混合角和不育中微子质量的基础上的标准能量损失的论点。
Light sterile neutrinos effects in processes with electron and muon neutrinos
本文研究质量约1 eV的轻惰性中微子与活跃中微子混合对电子和缪子中微子振荡、β衰变及无中微子双β衰变过程的影响，基于三活跃三惰性模型估计混合参数，并考虑两种质量分布，为实验数据解释和预测提供依据。
Active neutrino oscillations and double beta decay characteristics with sterile neutrinos contributions
在假设中微子具有Majorana性质的三个活动中微子和三个不育中微子的唯象模型框架下，估计了轻不育中微子对活动中微子振荡和无中微子双β衰变特性的贡献.在相同的模型参数检验值下，得到了eV-不育中微子对中微子短基线异常的贡献以及活跃中微子的出现概率和存活概率。给出了不同中微子能量下电子中微子/反中微子的存活几率和μ子中微子/反中微子束中电子中微子/反中微子出现几率随距离和其他模型参数的变化关系，以及随距离与中微子能量之比的变化关系.一个显着的差异之间的概率曲线所考虑的中微子模型和简单的正弦曲线的中微子模型与一个不育中微子。考虑eV-不育中微子的贡献，估算了β衰变和无中微子双β衰变的有效电子中微子质量.此外，还计算了硒-82的双中微子双β衰变特性。这些结果可用于解释和预测地面实验寻找无中微子和无中微子双β衰变的结果。
Sterile Neutrino. A short introduction
这是一个教学介绍的主要概念的不育中微子-一个假设的粒子，创造解决一些异常的中微子数据和保持一致性与观察到的宽度的$W$和$Z$玻色子。我们简要回顾现有的异常和振荡参数，最好地描述这些数据。我们更详细地讨论了如何可以观察到无菌中微子，以及它可能存在的后果。特别是，我们注意到一个可能的损失的一致性与不育中微子的中微子振荡的模型，这种效果可能是一个重大的重要性，相对于3 $ν$模型。本文还简要地回顾了寻找不育中微子态的现状。
Sterile neutrino searches via displaced vertices at LHCb
我们探讨了位移顶点搜索的灵敏度在LHCb测试无菌中微子扩展的标准模型解释所观察到的中微子质量。我们从最近发表的位移顶点搜索在LHCb运行1数据的基础上获得估计的约束无菌中微子参数。它们产生了目前最严格的限制活性无菌中微子混合在4.5 GeV和10 GeV之间的无菌中微子质量范围。此外，我们目前的预测，可以从运行2的数据，也为LHC的高光度阶段的灵敏度。
Light sterile neutrinos from a late phase transition
轻无菌中微子代表了3-中微子范式的一个很好的扩展。然而，标准宇宙学和数据之间令人印象深刻的一致性对它们的存在提出了质疑。在这里，我们提出了一类方案，有力地避免这种紧张局势。在这些模型中，无菌中微子是一个新扇区的轻手征态，通过右手中微子入口与标准模型相互作用，关键是，活性-无菌中微子振荡需要隐藏扇区中的相变。我们探索隐藏的耦合/临界温度平面，并确定几个不育中微子可以容纳的区域。后期相变通常是优选的，并且还可以避免由拓扑稳定缺陷的形成所造成的潜在威胁。
Explaining $(g-2)_{μ,e}$, the KOTO anomaly and the MiniBooNE excess in an extended Higgs model with sterile neutrinos
我们考虑一个简单的扩展的标准模型（SM）的一个复杂的标量二重态和一个单线态以及三个不育中微子。不育中微子与SM中微子混合产生三个与振荡数据一致的轻中微子态和三个重不育态。最轻的无菌中微子的寿命比宇宙的年龄长，可以提供正确的暗物质遗迹丰度。利用质量为~ $\sim\mathcal{O}(100)$ ~MeV的光标量与无菌中微子的树级变味相互作用，我们可以同时解释μ子和电子的反常磁矩、KOTO反常事件和MiniBooNE超数。
Light Unstable Sterile Neutrino
三个无质量的活动（二重态）中微子可能与两个重的和一个\underline {轻}的无质量（单重态）中微子混合，因此前者的诱导质量和混合能够解释目前大气和太阳中微子振荡的数据。如果LSND的结果也能得到解释，那么一个活跃的中微子质量本征态必须与轻惰性中微子混合。提出了一个新的整体$U(1)_S$对称性的自发和软显式破缺的模型，使得无菌中微子将衰变为活性反中微子和几乎无质量的伪Majoron。
Confronting the Stochastic Neutrino Mixing Mechanism and the sterile neutrino hypothesis as a solution to the short baseline neutrino anomalies
通过对现有中微子数据的分析，比较了基于无菌中微子振荡和随机中微子混合机制（SNMM）的短基线中微子异常解决方案。SNMM比3 + 1无菌中微子模型更适合，尽管它不能被目前的数据所抛弃。我们提出了一个实验来区分这两种解决方案，基于放置一个$^8$锂源内的5千吨-年的检测器（如SNO）。我们研究了这样一个实验的灵敏度，这使得有可能区分$2σ$内的SNMM从3+1不育假设的一些特定值的相关参数在5千吨-年的运行。
Neutrino asymmetry generation in the early Universe (from active-sterile neutrino oscillations)
早期宇宙中由活跃-惰性中微子振荡产生的中微子不对称性具有不同的重要宇宙学效应。我们讨论了它的基本特征，并提出了最近的结果上的边界的混合角$\sin^2 2θ_0\leq 10^{-7}$的生成。
The Not-So-Sterile 4th Neutrino: Constraints on New Gauge Interactions from Neutrino Oscillation Experiments
在无菌区具有新规范相互作用的无菌中微子模型在现象学上是有趣的，因为它们可以在中微子振荡实验、宇宙学和暗物质探测器中产生新的效应，甚至可能解释这些实验中观察到的一些异常。在这里，我们使用的数据从中微子振荡实验，特别是从MiniBooNE，MINOS和太阳中微子实验，以约束这样的模型。我们特别关注的情况下，无菌扇区规范玻色子$A'$耦合也标准模型粒子（例如重子数电流），从而诱导一个大的Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein潜力。对于eV尺度的不育中微子，我们得到了很强的约束，特别是从MINOS，它限制了新的相互作用的强度小于$\sim 10$倍的标准模型弱相互作用，除非活跃的不育中微子混合是非常小的（$\sin^2 θ_{24} \lesssim 10^{-3}$）。这排除了足够大的规范力，以影响短基线实验，如MiniBooNE，它强加了非平凡的约束信号从无菌中微子散射在暗物质实验。
Invisible Z decay width bounds on active-sterile neutrino mixing in the (3+1) and (3+2) models
在这项工作中，我们考虑的标准模型扩展的单重无菌中微子的质量在eV范围内，并与活跃的中微子混合。活跃的不育中微子混合呈现新的贡献，不可见的Z衰变宽度，在轻不育中微子的情况下，仅取决于活跃的不育混合矩阵元素。然后，我们使用当前的不可见Z衰变宽度的实验值来获得（3+1）和（3+2）模型的这些混合矩阵元素的界限。
Heavy Sterile Neutrinos and Neutrinoless Double Beta Decay
质量达几十TeV的不育中微子可以饱和目前的无中微子双β衰变过程的实验范围。由于更新了核矩阵元，质量和混合角的约束现在提高了一个数量级。我们对最小I型跷跷板情形下的无中微子双β衰变进行了详细的分析。我们已经证明，尽管人们天真地期望轻中微子起主导作用，但无中微子可以使无中微子双β衰变的实验限饱和。然而，为了符合轻中微子质量的辐射稳定性，无菌中微子的质量尺度应该小于10 GeV。
New Supernova Constraints on active-sterile neutrino conversions
我们考虑了在随机磁场畴存在下超新星中的活性-无菌中微子转换。对于足够大的磁场，介质的磁化可以提高活性中微子到惰性中微子的转化率。忽略中微子过渡磁矩，我们表明，KeV中微子质量平方差这些限制可能会克服那些将适用于各向同性的情况下。
Probe Of Sterile Neutrinos Using Astrophysical Neutrino Flavor
本文研究了活动中微子-无菌中微子混合对预期的高能天体物理中微子味含量的影响。三个活跃中微子的测量中的非么正性可能是由于不育中微子态的存在。我们引入了四味四面体的概念，以形象化的宇宙物理学中微子三味三角形中缺乏幺正性。我们证明，活性无菌中微子混合修改允许的区域的天体物理风味比从标准的情况下。然而，四味四面体的投影具有类似于三味三角形的相空间限制。另一方面，天体物理学上的惰性中微子的初始存在极大地改变了这种情况，它允许在三味三角空间中出现明显的么正性破坏。使用当前的全球拟合约束，包括非么正性的情况下，我们还说明了允许的天体物理中微子味比。因此，高能量天体物理中微子味含量的测量使我们能够独立于无菌中微子质量尺度来探索无菌中微子。这些都是当前和未来中微子望远镜的研究课题。
Axino as a sterile neutrino
我们提出了一个超对称轴子模型，其中轴子的费米子超伴子，即轴子，对应于一个不育中微子，这将容纳LSND数据与大气和太阳中微子振荡。
Using strong intense lasers to probe sterile neutrinos
由于左手中微子的规范耦合是宇称违反的，线偏振激光束通过与中微子束相互作用而获得圆偏振。基于这一现象，我们研究了短基线中微子实验中活跃中微子和惰性中微子的振荡现象。利用$3+1$框架中的活动中微子和不育中微子的总通量，我们证明了产生圆极化的速率是$L$中微子从源传播到探测器距离的函数。通过测量这种振荡，人们可以确定活跃中微子和惰性中微子的混合振幅及其平方质量差。
Introduction to sterile neutrinos
建立模型的问题所提出的前景轻不育中微子的教学方法进行了讨论。我首先回顾了将不育中微子等同于“右手中微子”的天真提议。在通常的最小标准模型物质含量中加入三个规范单态费米子的简单权宜之计的批判性讨论之后，在扩展理论中检查右手中微子。我介绍了“完全不育”和“弱不育”的术语来分类通常在不育中微子旗帜下混淆的品种。在介绍了“技术自然”和“自然”的概念后，面对了作为一个无菌中微子的不可承受之轻。这个问题是用来激励镜像中微子，其连接与成对最大混合强调。对现象学的一些简短的评论是贯穿始终的。不可能确定唯一的无菌中微子目前青睐的$2 + 2$和$3 + 1$唯象结构作为一个孤独的规范单重费米子添加到最小的标准模型的解释。最后，我要谈谈光无菌中微子宇宙学的美丽和微妙之处。
Dark matter motivated sterile neutrino contribution to neutrinoless double beta decay
研究keV尺度惰性中微子对中微子无中微子双β衰变半衰期的有效质量影响，揭示其对正常和倒置质量层级的修改作用。
Sterile neutrinos along the DUNE decay pipe
我们分析了深地下中微子实验（DUNE）的敏感性，一个无菌中微子，结合近探测器（ND）和远探测器（FD）的信息。DUNE的无菌排除范围受到中微子产生点信息的影响，而不是假设一个点状中微子源。在考虑到能量仓与仓不相关的系统学之后，仍然存在可见的差异。
Sterile neutrinos influence on oscillation characteristics of active neutrinos at short distances in the generalized model of neutrino mixing
本文用一个含有活跃中微子和惰性中微子的唯象模型计算了活跃中微子正常质量层次的中微子振荡特性。考虑到惰性中微子的贡献，计算了活跃中微子的出现几率和存活几率。修正的图形依赖性的出现的电子中微子/反中微子的μ子中微子/反中微子束的中微子能量和其他模型参数的比率的函数的概率。结果表明，在一定类型的混合的情况下，活跃和不育中微子，它是可能的，以澄清在短距离的中微子数据的异常的一些功能。一个新的参数化的一个特定类型的混合矩阵的活动和不育中微子，考虑到额外的来源的CP破坏。与现有的实验数据进行了比较，并利用这些知识得到了一些模型参数的估计，所得的关于活跃中微子和惰性中微子混合的理论结果可用于解释和预测寻找惰性中微子的地基实验结果以及一些天体物理数据的分析。
Dark Matter Relic Abundance and Light Sterile Neutrinos
本文在一个简单的模型中计算了暗物质粒子湮灭为质量为$\lesssim 100 \text{ GeV}$的无菌中微子时的剩余丰度。与通常的标准计算不同，无菌中微子可能会在暗物质冻结之前脱离与热浴的热平衡。在这种情况下，如果希格斯粒子和不育中微子之间的汤川耦合$y_N$很小，这个过程会产生更大的$Ω_{\text{DM}} h^2$，所以我们需要暗物质和不育中微子之间更大的耦合来获得正确的残余丰度。
Mass characteristics of active and sterile neutrinos in a phenomenological (3+1+2)-model
在实验数据允许存在超出三个不同质量活动中微子的最小扩展标准模型的反常的基础上，我们考虑了三个活动中微子和三个惰性中微子的广义模型（（3+1+2）-模型），其中一个中微子相对较重。本文研究了描述大质量活动中微子和惰性中微子的基本特征，确定中微子质量绝对尺度的方法，以及基于现有实验数据的中微子质量估计。考虑到不育中微子的可能贡献，中微子质量特性的依赖关系的不育中微子质量绘制。所得结果可用于解释和预测各种中微子实验的结果。
Deviations in Tribimaximal Mixing From Sterile Neutrino Sector
我们探讨了通过在活动中微子中加入一个轻的无菌中微子，由三重最大中微子混合产生中微子混合矩阵的非零$U_{e3}$元的可能性。少量活性-无菌混合可提供与三重最大混合的必要偏差，以产生非零$θ_{13}$和不同于最大值的大气混合$θ_{23}$。在不存在CP破坏的假设下，我们利用现有的中微子振荡数据研究了无菌中微子的唯象影响。在中微子混合矩阵中，三重极大混合的第二列保持完整，这样三重极大模式就被打破了。
Double Threefold Degeneracies for Active and Sterile Neutrinos
我们探讨了3个活跃的（二重态）中微子具有近简并质量的可能性，这些质量仅在存在软破缺的$A_4$对称性的情况下由3个不育的（单重态）中微子通过通常的跷跷板机制分裂。我们采取非传统的观点，不育中微子可能是轻的，即小于1 keV，并讨论了一些非常有趣和新颖的现象，包括LSND中微子数据和太阳中微子振荡之间的联系。
Probing light sterile neutrino signatures at reactor and Spallation Neutron Source neutrino experiments
我们研究了第四个无菌中微子对反应堆和Spiritus中子源中微子探测器的影响。具体来说，我们探索的发现潜力的TEXONO和COHERENT实验subleading无菌中微子效应通过测量的相干弹性中微子核散射事件率。我们的专用$χ^2$灵敏度分析采用了适用于高纯度亚keV阈值锗探测器的真实原子核结构计算。
Light sterile neutrinos: the current picture from neutrino oscillations
质量约为1 eV的轻惰性中微子作为所谓短基线中微子振荡异常的可能解释已经被研究了很多年。最近，几个中微子振荡实验报道的偏好非零值的混合角和平方质量差的积极无菌混合，但并不总是一致的。我将回顾我们目前对3+1模型中的轻不育中微子的了解，首先单独讨论最相关的搜索的状态，然后分析在全局拟合中结合不同探针时出现的问题。
Light Sterile Neutrinos in the Supersymmetric U(1)' Models and Axion Models
我们提出了最小超对称不育中微子模型（MSSNM），其中不育中微子质量约为1 eV，而活动中微子质量以及活动中微子和不育中微子的混合产生于后期的相变.现有的中微子实验数据包括LSND都可以同时得到解释，并且可以避开大爆炸核合成和大尺度结构对不育中微子的限制。为了自然地实现MSSNM，我们考虑了超对称的中尺度U（1）'模型，具有隐蔽U（1）'-破缺扇区的低能U（1）'模型，以及DFSZ和KSVZ轴子模型.在这些模型中，$μ$问题可以优雅地解决，1 eV的无菌中微子质量可以通过高维算子产生。对于低能U（1）'模型，我们也给出了一个假设，即活跃中微子和惰性中微子的质量和混合都是在晚时相变中产生的.
Phenomenology of $keV$ sterile neutrino in minimal extended seesaw
在最小扩展跷跷板（MES）框架下，探讨了单代$keV$尺度无菌中微子（$m_S$）作为暗物质候选者的可能性及其对无中微子双β衰变（$0νββ$）研究的影响.三个等级右手中微子被认为是解释中微子质量。我们还通过考虑最轻的RH中微子衰变为轻子和希格斯双重态的热轻子生成机制来解决重子生成问题。基于$A_4\times Z_4\times Z_3$味对称性建立了一个通用模型，用来解释中微子的正态和反层次质量分布。在$0νββ$中存在无菌质量（$m_S$）和活性-无菌混合（$θ_{S}$）时，观察到有效中微子质量的显著结果。从$0νββ$的结果给出了严格的上限上的活性无菌混合矩阵元素。为了在这个模型中确定不育中微子是暗物质，我们检验了不育中微子的衰变宽度和残余丰度，从而将不育质量（$m_S$）限制在一定的范围内。由$0νββ$和重子生成结果得到CP相和汤川耦合的约束区域。这些观察之间的相互关系也建立和讨论在这个框架内。
Natural Mass Generation for the Sterile Neutrino
指出了如果太阳中微子振荡是由不育中微子引起的，那么在超对称标准模型中存在着严重的宇宙学问题，并提出了一个可能的解决方案.结果表明，我们的解自然地诱导出了10^{-4} eV量级的质量，这与超对称性破缺机制密切相关。
Bounds on heavy sterile neutrinos revisited
我们修正了重无菌中微子的边界，特别是在它们与μ介子中微子在带电电流中混合的情况下。我们总结了目前的实验限制，我们重新分析现有的数据，从加速器中微子实验和超级神冈设置新的边界上的重无菌中微子的质量范围从8兆电子伏至390兆电子伏。我们还讨论了未来的加速器中微子实验如何改善现有的限制。
Semileptonic decays of charmed and beauty baryons with sterile neutrinos in the final state
我们得到了在末态含有大质量无菌中微子$ν_{x}$的重子衰变的各种微分分支比的树级估计。重不育中微子可以在重子衰变中寻找，其中缺少质量作为签名，以及在固定靶实验中，重子衰变有助于产生不育中微子，其中不育中微子衰变作为签名。一般来说，粲重子被发现比粲介子更不有希望，与b-强子相反。在后一种情况下，美介子和重子到不育中微子的分支比是相同的数量级。因此，在高能量下，美重子对无菌中微子产生的贡献与美介子的贡献相当（约15%）。对于比D介子轻的中微子，实验上对活跃-惰性混合的限制相当强，但对于较重的中微子，它们较弱。例如，对于质量在2 GeV $\lesssim m_{ν_{x}}\lesssim 2.5$ GeV范围内的中微子，目前的数据意味着$Λ_{b}$ -超子分支比到无菌中微子的界限是${\rm Br}(Λ_b\toΛ_c+e^-+ν_x)\lesssim 1.3\cdot10^{-5}-1.7\cdot10^{-6}$和${\rm Br}(Λ_b\toΛ_c+μ^-+ν_x)\lesssim 3.9\cdot10^{-7}-1.4\cdot10^{-7}$。
Sterile neutrino dark matter: Impact of active-neutrino opacities
keV无菌中微子暗物质的共振产生主要发生在早期宇宙的QCD时期。有人认为，它可能受到活性中微子的不透明度（或阻尼率）的强烈影响，这些中微子接受非微扰QCD贡献。我们发现，对于轻子不对称$ n_{ L_α} /s $低于$ 10 ^ { -6 } $的不透明度显着影响无菌中微子的产量，但对于较大的不对称，这是必要的产生一个显着的分数的暗物质，产量是不敏感的不透明度的变化。因此，非微扰QCD贡献的不透明度在160兆电子伏左右的温度不会影响这种暗物质的情况。我们获得了比以前的研究更大的无菌中微子产额，从而从大爆炸核合成的活性-无菌混合角较弱的下限。
Hierarchically Acting Sterile Neutrinos
我们提出了一个无菌中微子（eV，keV，$10^{13-15}$ GeV）的分级谱分别被认为是MiniBooNE和LSND振荡异常、暗物质和宇宙重子不对称性（BAU）的解释。该方案还可以通过跷跷板机制实现活动中微子质量的微小化。
Sensitivity of Hyper-Kamiokande to sub-eV Sterile Neutrinos
Hyper-Kamiokande研究了对亚电子惰性中微子的灵敏度，通过分析加速器和大气中微子样本，改进了对惰性中微子参数的限制。
Renormalization of masses of sterile neutrinos in the [nu]MSM
在中微子最小标准模型（$ν$ MSM）中，较重的无菌中微子质量的准简并性促进了电弱标度以下轻子不对称性的产生。在这项工作中，已经计算了一阶回路对这种质量差的修正，并对贡献进行了数值估计。
Cosmology of "Visible" Sterile Neutrinos
我们指出，在一个较低的再加热温度$T_R << 100$兆电子伏（最后一集）的通货膨胀或熵产生结束的情况下，不育中微子的丰度变得在很大程度上独立于他们的耦合到活跃的中微子。因此，宇宙学界限变得不像通常假设的那么严格，允许无菌中微子在未来的实验中“可见”。例如，LSND结果所需的无菌中微子在这些场景中没有任何宇宙学问题。
Searches for Sterile Neutrinos at Future Electron-Proton Colliders
不育中微子是基本粒子标准模型的一个有吸引力的扩展，它包括了一种产生观测到的轻中微子质量的机制。我们讨论了当存在近似的保护性“轻子数”类对称性时，无菌中微子可以具有电弱尺度左右的质量和潜在的大中微子汤川耦合，这使得它们在计划中的未来粒子对撞机上可以很好地测试。本文系统地讨论了在电子质子对撞机上无菌中微子的产生和衰变通道，并给出了无菌中微子搜索的主序特征的完整列表。我们强调了几个新的搜索渠道，并提出了第一次看可能的灵敏度的活性无菌混合参数和重中微子质量。比较了电子-质子对撞机与质子-质子对撞机和电子-正电子对撞机的性能，讨论了不同对撞机类型的互补性。
Light Sterile Neutrinos
我们回顾了轻无菌中微子搜索的现状，由原来的短基线（SBL）异常的动机。在这里，我们讨论了如何不育中微子属性可以约束不同类型的中微子振荡实验（考虑出现或消失的探针在不同的振荡通道）和非振荡测量。后者包括旨在获得中微子质量绝对尺度值的实验（$β$衰变探针）和我们可以从宇宙学观测中获得的间接约束。
Neutrinoless double beta decay versus other probes of heavy sterile neutrinos
我们比较研究了重无中微子的无中微子双β衰变约束与轻子数守恒和破坏过程的直接和间接约束，作为对轻子数破坏程度和无中微子区可能的干扰效应的敏感探测.我们介绍了一个简化的一代跷跷板模型的唯象参数化的一个活动和两个不育中微子状态的实验可测量的量，如活动-不育中微子混合角，CP相位，质量和质量分裂。这个简单的参数化，使我们能够解析地推导出一个频谱的规范之间的跷跷板与纯粹的马约拉纳重中微子和逆跷跷板与伪狄拉克的可能的情况。然后，我们继续从能量，强度和宇宙前沿的各种实验中约束这个模型的简化参数。我们强调，从轻子数违反过程的约束强烈依赖于两个不育状态之间的质量分裂和它们之间的相对CP相位。这对无中微子双β衰变尤其重要，因为它在小质量分裂和不育态之间的CP宇称相反时会减弱。另一方面，无中微子双β衰变对质量约为$0.1-10$ GeV的Majorana无菌中微子特别敏感。
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