[论文解读] Super-gravity unification with bilinear R-parity violation

J. W. F. Valle|ArXiv.org|Aug 11, 1998

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 8

一句话总结

本文提出了一种在最小超对称标准模型中具有双线性R-宇称破坏（BRpV）的超引力统一框架，通过引入双线性耦合 $\epsilon L H$ 实现小中微子质量的辐射生成，且无需微调。结果表明，BRpV可在任意 $\tan\beta$ 下实现底夸克-τ夸克的Yukawa统一，但较大的 $\epsilon$ 值会排除大 $\tan\beta$ 解决方案。

ABSTRACT

Bilinear R-parity violation (BRpV) provides the simplest and most meaningful way to include such effects into the Minimal Supersymmetrical Standard Model (MSSM). It is defined by a quadratic superpotential term $εL H$ which mixes lepton and Higgs superfields and mimics the effects of models with spontaneous breaking. I review some of its main features and show how large $ε$ values can lead to a small neutrino mass radiatively, without any fine-tuning. I discuss the effect of BRpV on gauge and Yukawa unification, showing how bottom--tau unification can be achieved at any value of $ anβ$. However, for very large m $ε$ values the large $ anβ$ solution is ruled out.

研究动机与目标

• 探讨在MSSM中，超引力介导的超对称性自发破缺下双线性R-宇称破坏（BRpV）的含义。
• 研究BRpV如何影响规范与Yukawa耦合统一，特别是底夸克-τ夸克统一。
• 检查当BRpV参数 $\epsilon$ 较大时，是否能生成小中微子质量而不需微调。
• 在统一与中微子质量生成的背景下，确定 $\epsilon$ 与 $\tan\beta$ 的约束条件。

提出的方法

• 在超势中引入双线性R-宇称破坏项 $\epsilon L H$，其中 $L$ 为轻子超多重态，$H$ 为希格斯超多重态。
• 分析通过包含 $\epsilon$ 耦合与三线性R-宇称破坏项的一圈图，实现中微子质量的辐射生成。
• 应用跑代群演化（RGE）技术，研究在BRpV条件下规范与Yukawa耦合的统一。
• 考虑 $\epsilon$、$\tan\beta$ 与统一尺度之间的相互作用，特别是在超引力介导的背景下。
• 评估该模型与中微子质量及味改变过程的实验约束的一致性。
• 利用超势结构与RGE，确定统一与小中微子质量共存的可行参数区域。

实验结果

研究问题

• RQ1 双线性R-宇称破坏是否能在无需微调的情况下，通过辐射机制生成小中微子质量？
• RQ2 BRpV如何影响不同 $\tan\beta$ 值下的底夸克-τ夸克Yukawa耦合统一？
• RQ3 当与规范耦合统一结合时，BRpV对参数 $\epsilon$ 施加了何种约束？
• RQ4 在 $\epsilon$ 值较大的情况下，大 $\tan\beta$ 解是否仍可行？
• RQ5 超引力介导能否在保持统一与中微子质量生成的前提下，被一致地嵌入BRpV框架？

主要发现

• 双线性R-宇称破坏允许通过包含 $\epsilon L H$ 项的一圈图实现小中微子质量的辐射生成。
• 由于BRpV耦合的结构，该模型可在任意 $\tan\beta$ 值下实现底夸克-τ夸克Yukawa统一。
• 较大的 $\epsilon$ 值会抑制大 $\tan\beta$ 解，使其在统一背景下基本被排除。
• 即使 $\epsilon$ 值相对较大，中微子质量生成过程仍保持无微调。
• 只要 $\epsilon$ 不过大，包含BRpV时统一尺度仍与规范耦合统一保持一致。
• 该模型为生成小中微子质量提供了一个自然框架，同时保持了规范耦合统一的成功。