レプトンフレーバーの破れた過程による標準模型をこえた物理の検証

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01J07256
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 北野 龍一郎 東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(PD)
• Keywords: レプトンフレーバー / 超対称性 / ニュートリノ / トップスクォーク / 標準模型をこえた物理 / ミューオン・電子転換

Research Abstract

今年度は前年度に引き続き、原子核内におけるミューオン・電子転換過程の計算を行った。この過程は、理論的には、さまざまな標準模型を越えた物理の情報を持っていて興味深い。また、実験的にも発見に大きな期待ができる。われわれは、様々な標的核でこの過程の分岐比を計ることによって標準模型をこえた物理の情報を引き出すということを提案した。そのために、精度のよい計算を行い、また、核内の電荷分布、中性子分布などの入力データの不定性による誤差を評価した。この研究は論文にまとめ、Physical Review誌に投稿し、受理された。
レプトンフレーバーの破ればニュートリノの質量と深く関係している。そこで、ニュートリノの小さな質量を説明する新しい理論を提案して、そのレプトンフレーバーの破れた過程への予言を調べた。この模型ではニュートリノの質量はよく考えられているマヨラナ型ではなく、ディラック型である。この場合、ニュートリノの質量行列とレプトンフレーバーの破れを与える行列は同一であり、μ→e+γとτ→μ+γの分岐比の比がニュートリノ振動のパラメータで表すことができることを示した。この研究は論文にまとめ、Physics Letters誌に投稿し、受理された。
標準模型をこえた物理のもっとも有望な模型のひとつである超対称模型についても研究した。ハドロンコライダー、リニアコライダーなどの将来の加速器において、超対称粒子は発見されると期待されている。そこで、理論的に特に重要である、トップスクォークなどの第三世代の超対称粒子について研究した。特に、終状態の角分布を見ることにより、トップスクォークやその他の超対称粒子の性質を抜き出す可能性について議論した。この研究は論文にまとめ、Physical Reviews誌、JHEP誌に投稿し、受理された。

Research Products

• [Publications] Ryuichiro Kitano, Masafumi Koike, Yasuhiro Okada: "Detailed calculation of lepton flavor violating muon-electron conversion rate for various nuclei"Physical Review. D66. 096002 (2002)
• [Publications] Junji Hisano, Kiyotomo Kawagoe, Ryuichiro Kitano, Mihoko Nojiri: "Scenery from the Top : Study of the Third Generation Squarks at CERN LHC"Physical Review. D66. 115004 (2002)
• [Publications] Ryuichiro Kitano: "Small Dirac neutrino masses in supersymmetric grand unified theories"Physics Letters. B539. 102 (2002)
• [Publications] Ryuichiro Kitano, Takeo Moroi, Shufang Su: "Top-squark study at a future e+e linear collider"JHEP. 12. 011 (2002)