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超弦理論の低エネルギー領域の有効理論として得られる超対称模型の構造、性質について現象論的特性を中心に様々な側面から検討を行った。本研究において得られた主たる成果の概要は、以下の通りである。
1.余分なU(1)対称性とゲージ一重項の存在する模型は超対称標準模型に内在するμ問題を解決する可能性を持つ。この種の模型においては、余分なU(1)ゲージ場とゲージ一重項のフェルミオンパートナーによりニュートラリーノ部分か拡張され、それらの関与する現象においては最小超対称標準模型からズレが現れる。ニュートラリーノ崩壊、電子の電気双極子能率、μ→eγはその代表例であり、ここでは、これらの過程をU(1)ゲージ-ノの運動項混合の効果を考慮しつつ解析し、超対称標準模型からのずれが無視できない程度に現れることを指摘した。
2.1.で調べた模型はある特別な条件下で小さなニュートリノ質量の実現を可能とする。一方、この種の模型は湯川結合定数への群論的制限が弱く、ニュートリノ質量行列について通常の統一模型から期待されるものとは大きく異なる構造をもたらす。複数個の左巻きニュートリノの存在と、1個の極めて質量の大きい左巻きニュートリノと他のニュートリノの間の混合を基礎的仮定とし、太陽ニュートリノ問題と大気ニュートリノ問題および暗黒物質の3つを同時に説明する可能性を持つ模型の構成を行った。同時に、この模型の初期宇宙での元素合成や他のニュートリノ振動実験との関係についても調べた。
3.1.で調べた模型が実際にμ問題への解として機能し得るか否かは、電弱相互作用に対する精密実験との整合性と輻射補正による対称性の破れを同時に満たすパラメータ領域を調べることで確認できる。余分なU(1)対称性の導入は異なるU(1)の運動頃による混合という新たな現象をもたらすが、この効果を考慮に入れた上での解析を実行した。
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