[论文解读] Fermion Masses without Yukawa Couplings

Francesca Borzumati, Glennys R. Farrar+2 more|ArXiv.org|May 13, 1998

Atomic and Subatomic Physics Research参考文献 2被引用 5

一句话总结

本文提出了一种在超对称模型中生成费米子质量的机制，该机制不依赖于树图级的Yukawa耦合，而是依靠辐射修正。它识别出可行的场景——尤其是低能标超对称性自发破缺的场景——可避免危险的色荷和电荷破缺真空中，为标准模型之外的费米子质量生成提供了一条新途径。

ABSTRACT

Radiatively generated fermion masses without tree level Yukawa couplings are re-analyzed within supersymmetric models. Special emphasis is given to the possible appearance of color and charge breaking vacua. Several scenarios in which the radiative mechanism can be accomodated for the first, second, and third generation fermion masses are presented. Some of these require a low scale of supersymmetry breaking.

研究动机与目标

• 探讨在超对称理论中，不依赖树图级Yukawa耦合生成费米子质量的可行性。
• 识别出辐射生成的费米子质量保持可行的条件，特别是避免危险的真空不稳定性。
• 研究低能标超对称性破缺在实现该机制以涵盖全部三代费米子中的作用。
• 分析具有辐射质量生成的模型中可能出现的色荷和电荷破缺真空中。
• 提出与现象学约束一致的、具体实现该机制的模型情景。

提出的方法

• 分析超对称模型中费米子质量由圈图效应而非树图级Yukawa相互作用产生的辐射修正。
• 应用跑动方程分析追踪软SUSY破缺参数的演化及其对费米子质量的影响。
• 通过检查标量势中是否存在快子模式来评估真空稳定性，特别关注色荷和电荷破缺方向。
• 考虑使用规范单态或矢量型中介粒子来介导辐射质量生成。
• 施加来自味物理和电弱对称性破缺的约束，以识别可行的参数区域。
• 使用有效场论技术推导低能约束，并检验与实验数据的一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在超对称模型中，是否能一致地在无树图级Yukawa耦合的情况下生成费米子质量？
• RQ2 在何种条件下，辐射质量生成机制可避免形成色荷或电荷破缺真空中？
• RQ3 超对称性破缺的能标如何影响该机制在全部三代费米子中的可行性？
• RQ4 是否存在特定的模型结构——如矢量型或单态中介粒子——可稳定真空并同时实现辐射质量生成？
• RQ5 此类模型的参数空间受到哪些现象学约束，特别是来自味改变中性流和电弱精确测量的约束？

主要发现

• 在软对称性破缺项被适当调谐的前提下，即使无树图级Yukawa耦合，辐射生成的费米子质量在超对称模型中仍是可行的。
• 该机制可一致地应用于全部三代费米子，尤其在超对称性破缺发生在低能标时更为成立。
• 研究发现，低能标SUSY破缺的模型更有利于避免色荷或电荷破缺等危险的真空不稳定性。
• 矢量型或单态中介粒子的存在有助于稳定真空并抑制味改变过程。
• 真空稳定性与味物理的约束显著限制了允许的参数空间，偏好特定的软质量模式。
• 分析表明，此类模型可在保持电弱对称性破缺和精确测量一致的前提下，重现观测到的费米子质量。