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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ことが期待さ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、μ項がゲージ一重項のスカラー場とヒッグス場との相互作用により構成されるため、最も軽い中性ヒッグス場の質量の上限値が最小超対称標準模型のものより大きくなり得る。輻射補正に基づく対称性の破れや様々な現象論的制限を考慮しつつ、この上限値の評価を与え、tanβが2よりも小さな領域もこの模型では今だ排除されていないことを示した。
2.μ項とゲージ構造は同じであるが、超対称性に特有の対称性Rパリティを破るε項が十分に小さい場合、他の現象論的制限とは矛盾することなく、ニュートリノに小さな質量を与え得る。TeV領域にフレバーに依存する付加的なU(1)ゲージ対称性が存在する場合には、ε項が共存すると、ニュートリノとゲージーノの質量混合によりニュートリノに質量が生じる。この機構は容易にレプトンの大角度混合を実現し得ることを示すとともに、クォーク部分の質量やフレーバ混合をも実現し得る統一模型への拡張を行った。また、ε項が十分小さいことを説明する試みとして、大きな異常次元を持ち得る超共型理論と超対称標準模型の場との結合を利用する可能性を提案した。
3.摂動的超弦理論に現われる異常U(1)対称性のD項を利用したインフレーシヨン模型は、密度揺らぎに関するCOBEの観測データと矛盾することが指摘されている。これを解決するため、μ問題の解決とニュートリノ質量の小ささを説明し得るような方向で通常のD項インフレーション模型の拡張を試み、具体的な模型を提示した。さらに、レプトン数の非対称に起源を持つ宇宙のバリオン数非対称のシナリオとの関連について検討を行った。
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