[论文解读] General soft terms from Supergravity including D-terms

Emilian Dudaş, Sudhir K. Vempati|ArXiv.org|Jun 3, 2005

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 18被引用 4

一句话总结

本文推导了包含显著D项对超对称性破缺贡献的超引力理论中的通用软项，展示了D项如何产生大的标量-费米子质量劈裂。通过要求宇宙学常数为零，该研究为实现具有大D项的分裂超对称性提供了框架，尤其适用于具有异常U(1)对称性和模场稳定化的模型。

ABSTRACT

We derive general expressions for soft terms in supergravity where D-terms contribute significantly to the supersymmetry breaking. Such D-terms can produce large splitting between scalar and fermionic partners in the spectrum. By requiring that supersymmetry breaking sets the cosmological constant to zero, we then parameterize the soft terms when D-terms dominate over F-terms or are comparable to them. We present an application of our results to the split supersymmetry scenario and briefly address the issue of moduli stabilisation.

研究动机与目标

• 将标准超引力软项扩展至包含非零D项对超对称性破缺的贡献。
• 解决仅靠F项难以实现超引力中大的标量-费米子质量劈裂的挑战。
• 构建一个一致的框架，使D项主导或与F项相当，同时将宇宙学常数设为零。
• 探索具有异常U(1)对称性和D项驱动破缺的模型中分裂超对称性的可行性。
• 研究在存在大D项贡献的情况下模场稳定化的实现，这对弦理论启发的模型具有相关性。

提出的方法

• 推导了包含阿贝尔U(1)规范群和D项贡献的超引力中软质量、A项和规范ino质量的一般表达式。
• 使用包含F项和D项贡献的标量势：$ V = e^G(G^M G_M - 3) + \frac{1}{2}\sum_A g_A^2 D_A^2 $。
• 施加条件 $ \langle V \rangle = 0 $ 以抵消宇宙学常数，从而对辅助场和D项施加约束。
• 将形式化应用于一个具有异常U(1)_X、束缚隐藏扇区和类型I弦理论中磁化D9-膜的模型。
• 引入动力学超势和 flux 稳定的模场，D项势能取决于磁通量参数k的符号。
• 分析两种情形：k > 0（层次化小破缺）和k < 0（大尺度破缺），表明后者具有不同的真空结构且D项占主导。

实验结果

研究问题

• RQ1 在超引力中，D项能否产生分裂超对称性所必需的大标量-费米子质量劈裂？
• RQ2 如何在D项主导于F项的超对称性破缺下，使宇宙学常数被抵消？
• RQ3 Fayet-Iliopoulos项及其模场依赖性在稳定具有大D项的真空中起到什么作用？
• RQ4 磁通量参数k的符号如何影响D膜模型中超对称性破缺的尺度？
• RQ5 在D项对软项有大贡献的模型中，模场稳定化能否一致实现？

主要发现

• 当k < 0时，模型产生了一个大的超对称性破缺尺度，满足 $ \langle D_X \rangle \sim k\mu^2 $，表明D项贡献占主导。
• 在k < 0的情形下，软标量质量较大，且D项占主导，从而实现了具有重标量的分裂超对称性情景。
• 当k < 0时，真空稳定于 $ \langle |\varphi|^2 \rangle \sim \Lambda^5 / (k^2 \mu^4) $，显示出对磁通量参数k的强依赖性。
• D项对软质量的贡献与 $ D_A (X^A_i + \cdots) G_{i\bar{j}} $ 成正比，当D项较大时出现显著增强。
• 宇宙学常数仅在F项和D项贡献被精确平衡时才为零，这一条件由真空条件 $ \langle V \rangle = 0 $ 强制实现。
• 该模型实现了自洽的分裂超对称性情景，其中规范费米子处于弱能标量量级，而标量超伴子质量位于 $ \sim 10^9 $ GeV，由D项破缺驱动。