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Unified Solutions of Neutrino Mass, Dark Matter and Experimental Anomalies by Scalar Extension

Research Project

Project/Area Number 22KF0238
Project/Area Number (Other) 22F21324 (2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022)
Section外国
Review Section Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

兼村 晋哉  大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (10362609)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MONDAL TANMOY  , 大学院理学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsヒッグス物理 / CPの破れ / 加速器現象 / ヒッグスセクターの物理 / ニュートリノ微小質量生成機構 / コライダー物理
Outline of Research at the Start

ニュートリノ質量問題を解決する逆シーソー機構や輻射シーソー機構に基づく新模型を提案する。ヒッグスセクターの拡張を含む模型を考える ことにより、電弱対称性の破れの起源と密接に関係し、同時に暗黒物質粒子を含み、バリオン数生成問題を解決することも視野に入れる。この 模型で既存の各実験データを説明し、ミューオン磁気能率g-2測定における標準理論予測とのずれ等をも説明することを目指す。そしてこの模 型を将来の各種実験で多角的に検証するための研究を行う。

Outline of Annual Research Achievements

研究計画は素粒子標準理論で説明できない現象を説明する新機構を備える新理論を提案することにあった。これまで提案されたニュートリノ質量生成のメカニズムを手がかりに、宇宙暗黒物質粒子を含みバリオン数生成も説明することを目指す。まず現在蓄積されつつある様々な素粒子実験のデータに抵触しない形で理論を探求する。構築した理論を実験で多角的に検証する可能性を理論的に調べる。宇宙バリオン数非対称問題の有力シナリオである電弱バリオン数生成は電弱対称性の破れの理論の拡張によって実現されるため、現在のさまざまな実験データの元での拡張ヒッグスセクターの取りうる形を研究することから始めた。最初の共同研究では、現在のLHC実験において許容される拡張ヒッグスセクターの湯川相互作用のあり方を検討し、wrong-sign 湯川相互作用と呼ばれる相互作用のモデルが棄却されずに存在することを見出した。さらにこのモデルは将来のLHC実験(高輝度LHC実験)で検証し得ることを見出した。この研究は受入研究者、モンダル氏、阪大助教の柳生慶氏の共著であり、本論文は学術雑誌Journal of High Energy Physicsから出版された。次に電弱バリオン数生成が現在のデータの元で実現可能であることが示された nearly aligned two Higgs doublet model に注目し、ヒッグスポテンシャルにおけるCPの破れ位相の効果をコライダー実験で検証する可能性を研究した。その結果、高輝度LHC実験における重いヒッグス粒子対生成からの4光子シグナルを用いてヒッグスポテンシャルのCPの破れをダイレクトに見ることができることを見出した。この研究は受入研究者、モンダル氏、柳生慶助教と阪大大学院生の4名の共同研究であり、現在論文投稿中である。その一方で新メンバーも加えたヒッグス現象に関する共同研究も始めている。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 7 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] Exploring wrong sign scenarios in the Yukawa-Aligned 2HDM2023

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Mondal Tanmoy、Yagyu Kei
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2023 Issue: 2 Pages: 237-237

    • DOI

      10.1007/jhep02(2023)237

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Radiative corrections to decay branching ratios of the CP-odd Higgs boson in two Higgs doublet models2023

    • Author(s)
      Masashi Aiko, Shinya Kanemura, Kodai Sakurai
    • Journal Title

      Nuclear Physics B

      Volume: 986 Pages: 116047-116047

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2022.116047

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Probing first-order electroweak phase transition via primordial black holes in the effective field theory2023

    • Author(s)
      Hashino Katsuya、Kanemura Shinya、Takahashi Tomo、Tanaka Masanori
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 838 Pages: 137688-137688

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2023.137688

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Probing double-aligned two-Higgs-doublet models at the LHC2022

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Takeuchi Michihisa、Yagyu Kei
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 105 Issue: 11 Pages: 115001-115001

    • DOI

      10.1103/physrevd.105.115001

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Strongly first-order electroweak phase transition by relatively heavy additional Higgs bosons2022

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Tanaka Masanori
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 106 Issue: 3 Pages: 035012-035012

    • DOI

      10.1103/physrevd.106.035012

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electroweak baryogenesis in aligned two Higgs doublet models2022

    • Author(s)
      Kazuki Enomoto, Shinya Kanemura, Yushi Mura
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2022 Issue: 1 Pages: 104-104

    • DOI

      10.1007/jhep01(2022)104

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electroweak phase transition in the nearly aligned Higgs effective field theory2022

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Nagai Ryo、Tanaka Masanori
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 06 Issue: 6 Pages: 027-027

    • DOI

      10.1007/jhep06(2022)027

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Next-to-leading order corrections to decays of the heavier CP-even Higgs boson in the two Higgs doublet model2022

    • Author(s)
      Shinya Kanemura, Mariko Kikuchi, Kei Yagyu
    • Journal Title

      Nuclear Physics B

      Volume: 983 Pages: 115906-115906

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2022.115906

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New benchmark scenarios of electroweak baryogenesis in aligned two Higgs double models2022

    • Author(s)
      Kazuki Enomoto, Shinya Kanemura, Yushi Mura
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2022 Issue: 9 Pages: 121-121

    • DOI

      10.1007/jhep09(2022)121

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 拡張ヒッグス模型におけるCPの破れのMulti photon 事象によるLHC実験での検証2023

    • Author(s)
      片山兼渡, 兼村晋哉, Mondal Tanmoy, 柳生慶
    • Organizer
      日本物理学会第76回年次大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Multi-photon signatures at LHC and future linear colliders as a probe of CP-Violation in 2HDMs2023

    • Author(s)
      Shinya Kanemura, Kento Katayama, Tanmoy Mondal, Kei Yagyu
    • Organizer
      2023 International Workshop on Future Linear Colliders (LCWS2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-photon signatures at LHC as a probe of CP-Violation in 2HDMs2023

    • Author(s)
      Shinya Kanemura, Kento Katayama, Tanmoy Mondal, Kei Yagyu
    • Organizer
      Higgs as a Probe of New Physics 2023 (HPNP2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exploring Wrong-Sign Scenarios in the Yukawa Aligned 2HDM2023

    • Author(s)
      Shinya Kanemura, Tanmoy Mondal, Kei Yagyu
    • Organizer
      Higgs as a Probe of New Physics 2023 (HPNP2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Higgs to Higgs 崩壊による逆符号の湯川結合を伴うシナリオの検証2022

    • Author(s)
      兼村, Tanmoy Mondal, 柳生慶
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Wrong Sign Yukawa in 2HDM2022

    • Author(s)
      Tanmoy Mondal
    • Organizer
      The annual Theory Meeting on Particle Physics Phenomenology (KEK-PH2022) (Japan)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Extended Higgs models for BSM phenomena, and their tests at future experiments2022

    • Author(s)
      Shinya Kanemura
    • Organizer
      PPP14 (Taiwan)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] EW Baryogenesis in the aligned 2HDM2022

    • Author(s)
      Shinya Kanemura
    • Organizer
      Higgs Days 2022 (Spain)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2022-04-28   Modified: 2024-12-25  

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