Generalizing the Scotogenic model
暗生模型是一个经济的设置，诱导马约拉纳中微子质量在1圈的水平，包括一个暗物质的候选人。我们讨论了一个推广的原始暗生模型与任意数量的世代的单重费米子和惰性的双重标量场。首先，给出了轻中微子质量矩阵的完整形式，对它的推导作了一些评论，并特别注意一些特殊情况。通过求解重整化群方程，研究了该理论在高能下的行为。
2020-07-21 hep-ph
Dark matter in a charged variant of the Scotogenic model
暗生模型是联系暗物质和中微子质量的最流行的可能性之一。在这项工作中，我们讨论了一个变种的暗生模型，其中包括带电费米子和一个双重超荷$3/2$。中微子质量是在单圈水平上诱导的，这要归功于属于暗扇区的状态。然而，与标准的暗生模型相反，在这个版本中只有标量暗物质候选者是可行的。在介绍了模型并解释了中微子质量产生的一些特殊性之后，我们集中讨论了它的暗物质现象。我们发现，所观察到的暗物质遗迹密度可以正确地复制在通常的参数空间区域中发现的标准暗生模型或惰性双模型。此外，带电费米子的存在可能会打开新的区域，只要允许对参数进行一些调整。
2021-06-01 hep-ph
A Natural Scotogenic Model for Neutrino Mass \& Dark Matter
在这封信中，我们提出了一个扩展的暗生模型，单态Majorana粒子可以是暗物质（DM），而不需要一个高度抑制的标量耦合的顺序$O(10^{-10})$。为此，SM被扩展为三个单态马约拉纳费米子、一个惰性纯量双重态和两个（一个复态和一个实态）单态纯量，具有全局$Z_{4}$对称性，该对称性以比电弱对称性高出复单态纯量vev的尺度自发破缺为$Z_{2}$。在这种设置中，中微子质量的小是通过三个图之间的取消一个暗生，一个DM候选人，是可行的大质量范围内实现的;和现象比最小暗生模型更丰富。
2021-01-27 hep-ph
A modular $A_4$ symmetric Scotogenic model for Neutrino mass and Dark Matter
模对称性在中微子和夸克领域一直是无可挑剔的。因此，我们提出了一种基于模$A_4$对称性的暗生模型，通过辐射机制实现了单圈水平的中微子质量产生。此外，轻子味违反过程$μ\to e γ$和μ子$g-2$异常也得到解决。最轻的马约拉纳费米子被证明是潜在的暗物质候选者，通过适当的分配模块权重而变得稳定。用惰性标量和新的$U(1)$规范玻色子作为媒介的湮灭计算了相同的残余密度。
2020-09-03 hep-ph
Dark Matter and Collider Phenomenology in Radiative Type-III Seesaw Model with Two Inert Doublets
本研究针对含两个惰性二重态的辐射型III跷跷板模型，分析两种暗物质候选者的可行性，并指出该扩展模型能产生区别于单惰性二重态模型的全新对撞机特征。
2025-03-25 hep-ph
Low-scale leptogenesis in the scotogenic model: spectator processes and benchmark points
本文研究 Scotogenic 模型中由最轻惰性中微子衰变驱动的低尺度轻子生成，揭示惰性 Higgs 质量较大时旁观者过程对抑制洗脱的关键作用，并给出 TeV 尺度下可行的基准点。
2024-11-22 hep-ph
Influence of an inert charged Higgs boson on the muon $g-2$ and radiative neutrino masses in a scotogenic model
为了同时解释中微子数据和μ子过剩反常磁矩（μ on $g-2$），本文研究了Ma方法在暗生模型中的一个简单推广.可行的最小扩展是在Ma模型中加入一个$Z_2$ -奇矢量类轻子偶线。发现除了中微子数据外，对相关参数的严格约束来自于电弱斜参数和诱导的轻子味破坏过程，如$\ell_i \to \ell_j γ$和$\ell_i \to \ell^-_j \ell^-_j \ell^+_j$ .进行参数扫描，我们数值证明，当约束条件得到满足，μ子$g-2$的$O(10^{-9})$，可以预期，与$5σ$观测，μ子$g-2$实验在费米实验室可以观察到$a_μ\approx 13.31 \times 10^{-10}$时，当前的实验和SM的错误分别减少了4和2倍。此外，$τ\to μγ$衰变的分支比可以匹配$O(10^{-9})$的Belle II灵敏度，具有50 ab $^{-1}$的积分光度。
2019-07-18 hep-ex hep-ph
Lepton masses and mixing in a scotogenic model
考虑了具有三重Higgs偶极模型和$S_3\times \mathbb{Z}_2$离散对称性的标准模型的推广。由于$\mathbb{Z}_2$对称性，两个标量双峰是惰性的。我们计算了标量和轻子部分的全部质量谱，并考虑了轻子混合矩阵。我们还表明，该模型有标量和赝标量的候选人暗物质。考虑了来自衰减$μ\to eγ$的模型参数的约束，我们发现了当前和即将到来的实验极限之间的信号，并且从该衰减我们可以预测单回路$μ\to ee\bar{e}$通道。
2017-05-26 hep-ph
The Scotogenic Model with Two Inert Doublets: Parameters Space and Electroweak Precision Tests
University of Sharjah（沙迦大学）
本文研究了包含两个惰性标量双态和三个单态Majorana费米子的斯科廷扩展模型，探讨了参数空间及电弱精密测试。分析发现标量sector中相长干涉导致Yukawa耦合增强，仅ΔT对带电质量分裂敏感，但60%参数空间因CMS W玻色子质量测量被排除。
2026-03-29 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Phenomenological and cosmological implications of a scotogenic three-loop neutrino mass model
我们提出了一个通过三环跷跷板产生中微子质量的暗生模型。它是一个最小扩展的惰性偶极模型，具有自发破缺的全局对称性$U(1)'$和保留的$\mathbb{Z}_2$对称性。三环抑制允许新粒子具有TeV尺度的质量，而无需微调汤川耦合。该模型导致了一个丰富的现象，同时满足所有的无中微子双β衰变，带电轻子味破坏，和电弱精密观测所施加的电流约束。相对较大的汤川耦合导致相当大的收费轻子味破坏过程的速度，以及在未来的实验范围内。该模型也可以成功地解释$W$质量异常，并提供可行的费米或标量暗物质的候选者。
2023-03-08 hep-ph
Predictive Scotogenic Model with Flavor Dependent Symmetry
本文提出了一种可行的方法来实现具有味依赖$U(1)_{B-2L_α-L_β}$规范对称性的暗生模型中的两个纹理零点。这些模型由两个右手单线态$N_{Ri}$和两个惰性标量双线态$η_{i}$扩展，它们在暗$Z_2$对称性下是奇的。在所有六种构造的纹理中，纹理$A_1$和$A_2$是目前实验极限所允许的仅有的两种。然后选择由$U(1)_{B-2L_e-L_τ}$导出的纹理$A_1$，对相应的唯象如中微子混合参数、轻子味破坏、暗物质和对撞机特征等进行了详细的分析。这种模型的一个显著特点是，汤川耦合$\bar{L}\tildeηN_R$的结构由中微子振荡数据固定，并可通过测量带电标量$η_{1,2}^\pm$的分支比进一步检验。
2019-01-23 hep-ph
Scotogenic models with a general lepton flavor dependent $U(1)$ gauge symmetry
本文探讨了具有一般轻子味相关 $U(1)$ 规范对称性的 scotogenic 辐射中微子质量模型，通过引入 $Z_2$ 奇异单态费米子和惰性标量二重态，利用局域 $U(1)$ 对称性实现 Majorana 质量矩阵的双零纹理，并研究了中微子质量矩阵的预测及唯象学意义。
2023-04-08 hep-ph
$U(1)_{B-3L_α}$ Extended Scotogenic Models and Single-zero Textures of Neutrino Mass Matrices
本文提出了一个中微子质量的暗生模型，该模型具有与味道相关的$U(1)_{B-3L_α}(α=e, μ, τ)$规范对称性，其中中微子在单圈水平产生，费米子暗物质自然地被容纳.在该模型中，通过对惰性费米子和标量场进行适当的电荷分配，成功地实现了中微子质量矩阵的三种1 - 0织构结构，记为模式A、B和C.对于每个预测的纹理，进行了详细的数值分析，以找到中微子混合和质量的允许区域。我们发现了三种最新的中微子振荡实验数据和Planck 2018对中微子质量和的限制所支持的方案（A为正常质量等级，B和C为倒置质量等级）。其他现象，如轻子味违反，暗物质和对撞机签名也进行了讨论。
2020-07-04 hep-ph
Scotogenic model for co-bimaximal mixing
我们提出了一个暗生模型，即一个含有暗右手中微子规范单线态和一个惰性暗标量规范双线态$η$的单圈中微子质量模型，它具有导致共双峰混合的对称性，即大气混合角$θ_{23} = 45^\circ$和$CP$破坏相$δ= \pm π/2$，而混合角$θ_{13}$保持任意.这些对称性包括软破缺轻子数$L_α$（$α= e,μ,τ$）、一个非标准的$CP$对称性和三个$Z_2$对称性。我们指出了两种可能性扩展模型的夸克部门。由于该模型除了$η$外，还有三个标量规范偶，我们对其标量扇区进行了深入的讨论。我们证明了它可以容纳一个质量为$125\, \mathrm{GeV}$的标准模型标量，而所有其他带电和中性标量的质量都要高得多。
2016-06-16 hep-ph
Vector-Like Fermions and Inert Scalar Solutions to the Muon g-2 Anomaly and collider probes at the HL-LHC and FCC-hh
本文提出包含惰性标量和类矢量轻子的简单模型以解释FNAL的缪子g-2测量结果，将其嵌入标准模型的3-3-1规范扩展中，并探讨了在HL-LHC和FCC-hh高能对撞机上的测试方法。
2024-04-24 hep-ph
Common origin of radiative neutrino mass, dark matter and leptogenesis in scotogenic Georgi-Machacek model
我们研究了在$SU(2)_L \times U(1)_Y\times \mathcal {Z}_4 \times \mathcal {Z}_2$下不变量的两个Higgs二重态和矢量费米子二重态扩展的Georgi-Machacek模型的唯象. $\mathcal {Z}_4$对称性自发地被破坏，而强加的$\mathcal {Z}_2$对称性禁止三重态场产生任何真空期望值，并导致惰性暗扇区，为暗物质提供可行的候选者，并辐射地产生中微子质量。该模型的另一个有趣的特点是leptogenesis所产生的矢量类费米子的衰变。详细研究的模型进行搜索可用的参数空间一致的理论和实验观测暗物质，中微子物理，味物理，在宇宙中的物质-反物质不对称性。
2021-04-13 hep-ph
Inflation and DM phenomenology in a scotogenic model extended with a real singlet scalar
我们研究了一个扩展的暗生模型与一个真正的单重标量。它给出了右手中微子质量的来源，并通过与Ricci标量的非最小耦合起着暴胀子的作用。虽然惰性双重标量是模型中产生中微子质量不可或缺的成分，但它也是一个有希望的暗物质（DM）候选者。如果单重态标量的质量处于共振区，单重态标量的引入会影响DM的性质。我们集中我们的研究在这样的情况下，暴胀子质量预计将在TeV范围内，再加热温度小于$10^9$ GeV。因此，该模型需要低规模的leptogenesis。在考察了单重标量对DM扇区的影响后，我们讨论了DM现象，如高能中微子和单色γ引起的湮灭。
2021-01-23 hep-ph
Scotogenic S3 symmetric generation of realistic neutrino mixing
利用$S3\times Z_2$对称性在单圈辐射水平上实现了真实的中微子混合。该模型由两个右手中微子组成，最大程度地混合以产生左手Majorana中微子质量矩阵的结构，其特征在于$θ_{13}=0$，$θ_{23}=π/4$和$θ_{12}^0$的任何值，特别是三重极大值（TBM），双极大值（BM）和黄金比例（GR）或其他混合。两个右手中微子之间的这种最大混合的微小偏差可以产生非零的$θ_{13}$，大气混合角$θ_{23}$从$π/4$偏移，并且还可以在一个步骤中对太阳混合角$θ_{12}$进行少量校正。在这个暗生机制产生非零$θ_{13}$从最大混合的右手中微子部门，两个$Z_2$奇数惰性标量$SU(2)_L$的双重使用，其中最轻的可以作为暗物质的候选人。
2019-09-17 hep-ph
Parity Problem of the Scotogenic Neutrino Model
我们表明，马的暗生模型，这可以说是一个最简单的设置包含一个暗物质的候选人，并产生一个自然抑制活性中微子质量在1圈水平，遭受潜在的严重的层次型问题。如果所涉及的右手中微子具有足够大的质量，它们可以通过环效应将模型中包含的惰性标量的质量参数推向负值。这种行为导致了模型中内置的$\mathbb{Z}_2$宇称对称性的破坏，这对于在低能量下保持设置的一致性至关重要-没有它，模型将失去其暗物质候选者，中微子质量将不会被自然抑制。因此，如果断裂发生在足够低的尺度上，它可能会破坏整个模型的成功。试图避免这种一致性问题，导致一个新的约束模型参数空间尚未在文献中描述。
2015-10-29 hep-ph
TeV scale leptogenesis, inflaton dark matter and neutrino mass in a scotogenic model
我们认为暗生模型，其中标准模型（SM）的扩展由一个标量双峰和三个$Z_2$奇SM-单线态费米子（$N_i$，$i=1,2,3$），所有奇数下一个额外的$Z_2$对称性，作为一个统一的框架，同时解释的通货膨胀，暗物质，重子和中微子质量。惰性偶极与引力非极小耦合，形成暴胀子。这种双重态中最轻的中性粒子后来成为暗物质的候选者。重子生成是通过$N_1$衰变为SM轻子和惰性双态粒子的轻子生成来实现的。中微子质量在单圈水平上产生。在一个模型中解释所有这些现象是非常经济的，并为我们提供了一组新的模型参数约束。我们计算了谱指数、张量标量比和标量功率谱等暴胀参数，发现它们与普朗克2018约束是一致的。我们还对惰性双重态衰变/湮没到相对论性SM粒子进行了再加热分析。我们发现，对于质量在10 TeV左右的最轻$Z_2$奇单重态费米子，质量在1.25 - 1.60 TeV范围内的暗物质，以及在$6.5\times10^{-5}$到$7.2\times 10^{-5}$范围内的SM Higgs与惰性偶极间违反四次耦合的轻子数，可以得到观测到的宇宙重子不对称性，并且可以满足轻中微子质量束缚之和.
2019-03-04 astro-ph.CO hep-ph
The Scale Invariant Scotogenic Model: Dark Matter and the Scalar Sector
本文研究了尺度不变暗生模型中暗物质需求和标量扇区之间的相互影响。该模型的动机是中微子质量和DM在一个经典的SI框架。它是暗生模型的SI推广，其中标准模型（SM）由实单线态、惰性标量双线态和三个Majorana单线态费米子扩展，其中最轻的一个（$N_{1}$）可以扮演DM候选者的角色。除了湮灭通道$N_{1}N_{1}\rightarrow\ell_α\ell_β,ν_α\barν_β$之外，DM还可以通过几个s通道过程湮灭为SM粒子，这是由希格斯/玻色子介导的。这使得新的汤川相互作用，负责中微子质量的产生，采取小的值，从而避免CP-偶数和CP-奇数惰性标量之间的质量简并不同于最小暗生模型的情况下。与许多Majorana DM模型不同的是，SI暗生模型中的DM在树水平上与夸克耦合，因此直接探测实验对空间参数的约束是非常重要的。这项工作的目的是调查DM的要求和标量部门在这个模型之间的相关性。
2021-11-01 hep-ex hep-ph hep-th
Phenomenology of one zero texture Yukawa matrix in a flavor symmetric scotogenic model
暗生模型以容纳小质量中微子和暗物质而闻名。在这里，我们已经实现了暗生模型的帮助下，离散味对称$A_{4}\otimes Z_{4}$。我们从这个模型中得到了汤川耦合矩阵的三个1 - 0织构，并研究了它对中微子现象学和宇宙学相关方面的影响。在$μ-τ$对称性的基础上，进一步舍弃了单零织构Yukawa耦合矩阵的两种结构。进一步分析了由Yukawa耦合矩阵得到的活动中微子的有效质量是否与0 $νββ$的KamLAND-Zen极限一致。此外，还实现了不同的轻子味破坏过程，如$l_α\longrightarrow l_βγ$和$l_α\longrightarrow 3l_β$，并研究了它们对对应于Yukawa耦合矩阵的中微子唯象的影响。整个工作进行考虑暗物质质量（$M_{DM}$）在区域$450-750$ GeV。我们还得到了与耦合矩阵的一零织构相一致的宇宙重子不对称性的一些有意义的结果。此外，有趣的结果遗迹丰度的基础上不同的质量分裂之间的惰性标量。
2022-05-23 hep-ph
Observable Gravitational Waves in Minimal Scotogenic Model
我们仔细研究了广泛研究的暗物质（DM）和辐射中微子质量的最小暗生模型的要求，一个强大的一阶电弱相变（EWPT）和可观察到的引力波在未来计划的空间实验。标量DM方案类似于标准模型的惰性标量双峰扩展，其中强的一阶EWPT有利于DM的低质量区域的一部分，这是最新的直接检测界限所不利的。在费米子DM方案中，我们得到了新的区域的参数空间，有利于强一阶EWPT的惰性标量二重态内的质量排序的限制得到放松。虽然这种亲轻子费米子DM仍然安全，从严格的直接检测界限，新允许的低质量制度的带电标量可以留下诱人的签名在对撞机，也可以诱导带电轻子味违反范围内的未来实验。在得到满足DM残馀、强一阶EWPT和可测引力波、轻中微子质量等约束条件的参数空间新区域的同时，通过在有效有限温度势中加入适当的重算效应，改进了以往类似模型的分析。
2020-07-14 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino mass and lepton-asymmetry in Scotogenic model
在这篇文献中，我们展示了如何暗生框架工作可以解释中微子质量，轻子不对称性的共同起源，并给出了一个暗物质的候选人。我们从费米子的标准模型的扩展开始，费米子在离散对称下是奇的，对于类SM费米子，我们也有一个像希格斯一样的双重标量场，但在离散对称下是奇的。这个模型具有类似于惰性双重态模型的势能，这意味着我们可以有一个类似于IDM的暗物质候选者，暗物质方面和DM参数的计算没有被广泛讨论。在这个模型中，我们可以计算中微子的质量，从环路修正，在树的水平是无质量的，并定义一个物理质量矩阵，需要包括温伯格算子。然后，我们通过重Majorana中微子的衰变来观察轻子数的破坏，这些中微子产生轻子不对称性，然后在sphaleron的帮助下，它们将多余的轻子数转换为重子数，这种转换通过转换因子量化。利用玻尔兹曼方程和CP非对称性参数计算了粒子数密度，最后估算了当前的重子光子比。
2023-03-06 hep-ph
Interplay of inert doublet and vector-like lepton triplet with displaced vertices at the LHC/FCC and MATHUSLA
本文研究了$Z_2$奇的惰性Higgs二重态暗物质与类矢量轻子三重态的相互作用，通过压缩质量谱和小Yukawa耦合实现共湮灭与位移衰变，并在LHC、FCC-hh及MATHUSLA探测器中探讨无强子位移多轻子信号的探测。
2024-03-23 hep-ph
Gauged $U(1)_{L_μ-L_τ}$ Scotogenic Model in light of $R_{K^{(*)}}$ Anomaly and AMS-02 Positron Excess
我们研究了规范的$U(1)_{L_μ-L_τ}$暗生模型，重点是LHCb $R_{K^{(*)}}$异常和AMS-02正电子过剩的最新测量。在这个模型中，中微子质量是由$Z_2$ -奇粒子在单圈水平上诱导的，即，右手中微子$N_\ell(\ell=e,μ,τ)$和惰性标量双态$η$在环内。同时，规范$U(1)_{L_μ-L_τ}$对称性被标量单重态$S$自发破缺，产生大质量规范玻色子$Z'$。如果类重矢量夸克诱导的夸克与规范玻色子$Z'$有一定的耦合，则规范玻色子$Z'$对$b\to s μ^+μ^-$跃迁有贡献，从而解释了$R_{K^{(*)}}$反常现象。对于Majorana费米子DM $N$、规范玻色子$Z'$和单重态Higgs $H_0$将产生多种湮灭通道，其中$NN\to Z'Z'$和$NN\to Z'H_0(\to Z'Z')$通道可用于解释AMS-02正电子过剩。在考虑各种电流约束的情况下，对模型参数空间进行了综合分析.综合分析表明，$R_{K^{(*)}}$异常和AMS-02正电子过剩可以同时得到解释。
2019-08-20 hep-ph
Muon ($g-2$) in $U(1)_{L_μ-L_τ}$ Scotogenic Model Extended with Vector like Fermion
费米实验室最新的μ子反常磁矩结果表明，标准模型（SM）的预测值与实验值相差4.2 $σ$。在这项工作中，我们重新讨论了$U(1)_{L_μ-L_τ}$对称性与暗生模型的范式，该模型同时解释了μ子（$g-2$）和中微子质量的产生。仅根据目前中微子振荡数据来解释μ介子（$g-2$），对$U(1)_{L_μ-L_τ}$自发对称破缺后产生的新规范玻色子$M_{Z_{μτ}}$的质量进行了限制.特别地，我们在$M_{Z_{μτ}}-g_{μτ}$平面上得到了两个区域I和II，分别约为150 MeV和500 MeV，解释了中微子现象。区域I被发现与μ子中微子三叉戟（MNT）绑定（$g_{μτ}$ $\leq$ $10^{-3}$）解释μ子（$g-2$）是一致的，然而，区域II违反它的质量范围$M_{Z_{μτ}}>300$ MeV。然后，我们扩展了最小规范暗生模型的矢量轻子（VLL）三重$ψ_T$。$ψ_T$与惰性标量二重态$η$的混合导致手征增强的μ子反常磁矩的正贡献，与$Z_{μτ}$质量无关。此外，我们还研究了该模型对$0νββ$衰变和$CP$破坏的影响。未观察到$0νββ$衰减至0.01 eV的灵敏度应反驳该模型。该模型，在一般情况下，被发现是一致的$CP$保守和$CP$违反的解决方案。
2022-06-26 hep-ph
Electric Dipole Moments in the Minimal Scotogenic Model
在这项工作中，我们考虑一个最小版本的暗生模型能够占电子电偶极矩实验灵敏度达到除了提供一个暗物质候选人和辐射产生中微子质量。标准模型最小限度地扩展了两个无菌费米子和一个惰性标量偶，两者都具有奇宇称，而标准模型粒子具有偶宇称，由Z2对称性强加。中微子汤川耦合提供了额外的CP破坏的来源，从而可能影响带电轻子的电偶极矩。该模型提供了两种可能的暗物质候选者（一个玻色子和一个费米子），我们的研究结果表明，独立于所产生的光中微子光谱的顺序，可以有相当大的电子电偶极矩ACME灵敏度范围内达到的情况下，费米子暗物质候选者。
2021-02-24 hep-ex hep-ph
Impact of first-order phase transitions on dark matter production in the scotogenic model
本文研究暗生模型中一级相变对单重态费米子暗物质的影响。如果假定它的热产生机制，那么这个暗物质候选者往往会与相关的约束条件如中微子振荡数据和带电轻子味违反过程相冲突。我们发现暗物质的产生机制在某些特定的参数范围内被一级相变所改变，其中相变可以是一步的，也可以是两步的.如果相变是一步的，则需要足够低的成核温度来再现观测到的暗物质的残余丰度。如果相变是两步的，那么暗物质就不应该被热化，否则暗物质的丰度就会太高，离宇宙太近。这是因为成核温度不能像一步情况那样低。因此，我们需要另一种方式的暗物质生产，冻结机制的两步情况。我们发现，冻结机制是由惰性标量场的临时真空期望值修改。在这两种情况下，一级相变都能产生可观测的引力波谱。特别是对于一步相变，所产生的具有相当大能量密度的引力波与暗物质产生机制内在相关，并且可以被未来的天基干涉仪探测到。
2022-11-16 hep-ph
Radiative Neutrino Mass & Majorana Dark Matter within an Inert Higgs Doublet Model
我们考虑一个扩展的标准模型（SM）与惰性的希格斯双重态和三个马约拉纳单重态费米子，以解决起源和中微子质量和暗物质（DM）的小问题。在该方案中，最轻的Majorana单重态费米子作为DM候选，模型参数空间可以被调节以避免轻子味违反过程和电弱精度检验等不同的实验约束.中微子质量是在单圈水平上由暗生模型产生的，它的小性是由惰性偶态CP-奇标量和CP-偶标量之间的简并所保证的。有趣的签名在轻子和强子对撞机进行了讨论。
2018-04-17 hep-ph
Lepton flavor violation and scotogenic Majorana neutrino mass in a Stueckelberg $U(1)_X$ model
我们在标准模型的规范$U(1)_X$扩展中构造了一个暗生Majorana中微子质量模型，其中规范玻色子的质量和完整的规范对称性可以通过Stueckelberg机制实现，从而得到稳定的暗物质（DM）.结果表明，最简单的扩展模型由两个惰性希格斯偶态和一个矢量单态费米子组成。除了研究Majorana中微子质量外，我们还研究了轻子味破坏过程，如$\ell_i \to \ell_j γ$、$\ell_i \to 3 \ell_j$、核内的$μ-e$转换率以及μ介子-反μ介子振荡.我们发现，灵敏度的$μ\to 3e$和$μ-e$转换率设计的Mu 3e和彗星/Mu 2 e实验中，这两个衰变的最严重的限制$μ\to e$ LFV过程。发现$τ\to μγ$和$τ\to 3μ$均能达到Belle II设计的显著性水平。除了解释DM残余密度外，我们还证明了DM-核子散射截面能够满足目前DM直接探测的实验极限。
2022-01-26 hep-ex hep-ph
Scotogenic generation of realistic neutrino mixing with D5
本研究提出基于$D5\ imes Z_2$对称性的单圈辐射中微子混合机制，通过两种含两个右手中微子的模型实现现实混合角拟合，且模型中的惰性标量可作为暗物质候选。
2023-12-13 hep-ph
Lepton Portal Limit of Inert Higgs Doublet Dark Matter with Radiative Neutrino Mass
本文研究了惰性Higgs双重态模型（IHDM）的一个推广，即在模型的$Z_2$对称性下，惰性Higgs双重态和重费米子都是奇数的情况下，用三个右手中微子和重带电轻子的拷贝来推广IHDM。中微子质量是以暗生的方式在一个环中产生的。假设中性标量的惰性希格斯粒子是暗物质的候选者，我们特别期待到该区域的参数空间，暗物质遗迹丰度主要是由惰性希格斯粒子与轻子耦合。这对应于小希格斯门户耦合的暗物质，以及大质量分裂内不同组成部分的惰性希格斯双重抑制共湮灭。这样的轻子入口耦合仍然可以产生正确的遗迹丰度，即使希格斯入口耦合是任意小的。这种微小的希格斯门耦合可能是抑制暗物质核子截面以及标准模型希格斯粒子微小的不可见分支比的原因，这些都将在正在进行的和未来的实验中进行探索。我们也简要地讨论了对撞机的影响，这样一个方案。
2017-03-25 hep-ph
Modular $S_4$ Scotogenic Model with Flavored Resonant Leptogenesis
National Institute of Technology, Tiruchirappalli（国立技术学院特鲁奇拉帕利分校）
结合 scotogenic 机制与模块化 $S_4$ 味对称性构建辐射中微子质量模型，通过单个复模量 $τ$ 的全纯模形式描述轻子味结构，无需 flavons；模型预测中微子质量、暗物质候选者及无细调的风味共振轻子生成，与观测一致。
2026-06-16 hep-ph
Dark matter as the source of neutrino mass: theory overview and experimental prospects
Universidad Adolfo Ibáñez（阿道夫·伊巴涅斯大学）；Universitat de Valencia（瓦伦西亚大学）；CSIC（西班牙国家研究委员会）；INFN Cosenza（科森扎意大利国家核物理研究所）；Università della Calabria（卡拉布里亚大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Ramakrishna Mission Residential College (Autonomous)（罗摩克里希纳传教士寄宿学院（自治））
本文探讨了暗物质作为中微子质量来源的理论框架，并分析了实验验证的前景。
2026-02-19 astro-ph.CO hep-ph
Vanilla Scotogenic Model at the future Muon Collider
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie, Université Grenoble-Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学亚原子与宇宙学实验室）；Indian Institute of Science（印度科学学院）
该研究分析了香草型微中子质量模型在缪子对撞机上的可探测性，发现长寿命粒子搜索比瞬发单光子信号更具前景，为探测该模型提供了有效途径。
2026-09-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A new viable mass region of Dark matter and Dirac neutrino mass generation in a scotogenic extension of SM
本研究提出标准模型的scotogenic扩展，通过引入新粒子与离散对称性，在200-550 GeV的未探索中间质量区间提供可行的混合标量暗物质候选者，同时生成轻狄拉克中微子质量，并经实验约束验证了参数空间。
2022-12-02 hep-ph
Dark matter stability and one-loop neutrino mass generation based on Peccei-Quinn symmetry
我们提出了一个模型，这是一个简单的扩展KSVZ不可见轴子模型与惰性双标量。Peccei-Quinn对称性禁止了树能级中微子质量的产生，而其剩余的$Z_2$对称性保证了暗物质的稳定性。中微子质量是由一个不可重整化的相互作用导致的Peccei-Quinn对称性破缺的单圈效应产生的。虽然低能有效模型与包含大质量右手中微子的暗生模型一致，但它不存在强$CP$问题。
2018-01-15 hep-ph
Search for additional scalar bosons within the Inert Doublet Model in a final state with two leptons at the FCC-ee
Imperial College London（帝国理工学院）；Rudjer Boskovic Institute（鲁杰尔博什科维奇研究所）；CERN（欧洲核子研究组织）
在FCC-ee上利用神经网络研究惰性双态模型中额外标量玻色子的产生，探索其在$M_A-M_H$ vs. $M_H$平面中的发现和排除范围。
2026-03-02 hep-ex hep-ph
Nested Disappearing-Track plus Displaced-Vertex Topology at the HL-LHC: A Dual Long-Lived-Particle Signature of the Scotogenic Model
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）
研究scotogenic模型在HL-LHC上的嵌套消失径迹加位移顶点拓扑，利用双长寿粒子签名探测产生中微子质量的汤川耦合，在基准点可产生约1212个信号事件并覆盖独立搜索未触及的参数区域。
2026-09-24 hep-ph
Rare $B$ and $K$ decays in a scotogenic model
该研究扩展scotogenic模型，引入暗粒子以辐射产生中微子质量，解决缪子g-2和B_s→μμ张力，并将B^+→K^+νν̄分支比增强至SM的2倍，同时研究K→πνν̄衰变。
2024-03-14 hep-ex hep-ph
Spontaneous Scoto-leptogenesis
Chung-Ang University（中央大学）；CERN（欧洲核子研究中心）
该研究在动力学最小 scotogenic 模型中提出低能标自发 Scotogenic 轻子生成机制，可同时容纳中微子质量与多成分暗 sector，将最轻 RHN 质量降至 TeV 量级，有望通过多种实验测试。
2026-11-06 astro-ph.CO hep-ph
Explaining the 3.5 keV X-ray Line in a ${L_μ-L_τ}$ Extension of the Inert Doublet Model
我们解释了中微子质量的存在和它们的味道结构，暗物质遗迹丰度和观测到的3.5 keV X射线线内的一个规范的“暗生”模型的$U(1)_{L_μ - L_τ}$扩展的框架。在$U(1)_{L_μ - L_τ}$对称极限下，两个RH中微子的质量是简并的，而第三个更重。$U(1)_{L_μ - L_τ}$对称性自发破缺。首先，这打破了轻中微子扇区中的$μ-τ$对称性。其次，这导致两个简并RH中微子的温和分裂，它们的质量差用$U(1)_{L_μ - L_τ}$破缺参数表示。最后，我们得到一个大质量的$Z_{μτ}$规范玻色子。由于增加了$Z_2$对称性，在这种对称性下，RH中微子和惰性双重态都是奇数，正则I型跷跷板被禁止，微小的中微子质量在一个环中辐射产生。同样的$Z_2$对称性也保证了最轻的RH中微子是稳定的，另外两个只能衰变成最轻的一个。这使得两个近简并的轻中微子成为双组分暗物质，在我们的模型中，它们是通过早期宇宙中$Z_{μτ}$规范玻色子的衰变由冻结机制产生的。我们表明，下一个最轻的RH中微子有一个很长的寿命和衰减到最轻的一个在本时代解释所观察到的3.5 keV线。
2018-02-03 hep-ph
Minimal Two-component Scalar Doublet Dark Matter with Radiative Neutrino Mass
我们提出了一个最小的扩展标准模型，以适应两个组件的暗物质（DM）和轻中微子质量。标准模型的对称性被一个未破缺的$\mathbb{Z}_2 \times \mathbb{Z}'_2$增强，使得在每个$\mathbb{Z}_2$下都是奇数，存在一个右手中微子和一个惰性标量偶。因此，每一个$\mathbb{Z}_2$扇区都贡献了（$i$）轻中微子质量，其辐射类似于暗生模型，而（$ii$）存在于两个额外的惰性双线中的两个中性CP偶标量则扮演着暗物质的角色。针对惰性标量二重态DM的中间范围：$M_W \leq M_{\rm DM} \lesssim 500 \; {\rm GeV}$，其中一个标量二重态DM不能满足正确的残留，我们证明了在这个两个分量的标量二重态DM中，由于中微子Yukawa与暗扇区耦合时两个DM候选者之间的相互转换，整个范围都是允许的.
2019-09-04 astro-ph.CO hep-ph
Phenomenology of the Inert Doublet Model with a global U(1) symmetry
惰性双重态模型是一个具有强大理论动机的最小暗物质模型，其中暗物质的稳定性通常通过施加$Z_2$宇称来实现。我们将$Z_2$宇称推广到全局$U(1)$对称性，并研究其唯象意义。该模型有两个特征：CP-偶和CP-奇中性惰性标量$h_1$和$h_2$都成为DM候选;模型参数的数目比$Z_2$宇称模型少一个。我们首先分析了LEP实验，电弱精度测试，理论稳定性，希格斯精度数据，暗物质遗迹密度和直接探测实验的约束。研究发现，如果该模型被要求解释至少10%的观测到的遗迹密度，该理论是非常有限的，暗物质的质量约为$70\;{\rm GeV}$和带电的希格斯玻色子是不是很重。在这个狭窄的参数空间中，我们计算了LHC上几乎所有可能的单$X$和单$XX'$过程的产生截面。单$Wγ$过程被证明有很高的发现潜力的帮助下，中等质量的带电希格斯玻色子衰变成$W^\pm h_{1,2}$。设计搜索策略以增加在HL-LHC和FCC-hh两者处的mono-PDMATHAMT信号的模型的潜在发现。建议对$E_T^{\rm miss}/\sqrt{H_T}$的最佳切割使信号显著性最大化，在HL-LHC处约为$0.76$，在FCC-hh处约为$7.5$。
2020-06-18 hep-ex hep-ph
One-loop radiative corrections to $e^+ e^-\to Zh^0/H^0A^0$ in the Inert Higgs Doublet Model
本文计算了惰性Higgs双重态模型（IHDM）中两个过程$e^{+}e^{-}\to Z h^0,H^0 A^{0}$的全单圈辐射修正（包括弱修正和QED修正）。对于$O(α_{w})$和$O(α_{em})$阶，我们分别使用FeynArts/FormCalc计算单圈虚修正和费曼图计算（FDC）来计算真实发射。在这些计算工具的支持下，我们研究了未来正负电子对撞机三种典型碰撞能量（250 GeV、500 GeV和1000 GeV）的简并和非简并情形下新物理的辐射修正.通过扫描IHDM的参数空间，从理论和实验两方面确定了与约束和边界一致的允许区域。我们发现IHDM对$e^+ e^- \to Z h^0$的辐射修正可以是相当大的，并且在未来希格斯工厂的探测潜力之内。我们还发现，IHDM的新物理也可以直接检测通过观察过程$e^{+}e^{-}\to H^0 A^{0} $，可以有足够大的生产率。我们提出了五个基准点，并检查其显着的特点，可以作为未来的电子-正电子对撞机，如CEPC/CLIC/FCC-ee/ILC以及LHC的物理目标。
2021-04-05 hep-ph
Can a minimal radiative seesaw explain the LZ 248 keV event?
Henan Normal University（河南师范大学）
本文用最小Scotogenic模型结合隐藏U(1)_X对称性，通过非弹性散射和共湮灭解释LZ 248 keV事件，并解决IceCube冲突，提供可检验的暗物质方案。
2026-09-14 hep-ph
Dark matter in Inert Doublet Model with one scalar singlet and $U(1)_X$ gauge symmetry
我们研究暗物质（DM）丰度的扩展的标准模型（SM）的框架下，一个额外的$U(1)_X$规范对称性。一个复杂的单线态被包括打破$U(1)_X$规范对称性，同时被认为是惰性的双峰引入DM候选。DM候选人的稳定性分析与连续的$U(1)_X$规范对称性以及离散的$Z_2$对称性。我们发现允许的区域的自由模型参数是在协议的CMS和ATLAS合作报告的最新的实验结果，由XENON 1 T合作的WIMP-核子截面的上限和$Z^{\prime}$规范玻色子的生产截面的上限乘以$Z^{\prime}$玻色子衰变成$\ell^-\ell^+$的分支比。我们还获得了允许的区域DM候选人的质量从残骸密度报告的普朗克合作，包括轻，中，重质量，主要取决于两个参数的标量势，$λ_{2x}$和$λ_{345}=λ_3+λ_4+2λ_5$。我们发现，通过$pp\rightarrow χχγ$生产，它可能只可能为未来的强子-强子圆形对撞机（FCC-hh）能够检测到DM候选人的质量范围内的10-60 GeV。
2020-08-04 hep-ph
Radiative generation of realistic neutrino mixing with $A4$
在暗生$A4\times Z_2$对称框架下，在单圈水平上研究了中微子扇区真实混合的辐射产生。提出了一种通过右手中微子扇形小质量分裂获得非零$θ_{13}$的方案。该模型由三个右手中微子组成，其中两个需要在质量上简并以产生左手中微子质量矩阵的共同结构，该结构对应于$θ_{13}=0$、$θ_{23}=π/4$和任何$θ_{12}^0$，特别是特定于三重极大（TBM）、二重极大（BM）和黄金比例（GR）混合的选择。非零的$θ_{13}$、$θ_{23}$与最大值的偏差以及对太阳混合角$θ_{12}$的小修正，都可以通过右手中微子扇区中简并度的一个小偏移在一次行程中产生。在模型中出现的三个$Z_2$奇数惰性$SU(2)_L$二重态标量中，最轻的一个可能是潜在的暗物质候选者。
2019-03-11 hep-ph
