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2016 年度 実績報告書

ニュートリノ極微質量の起源とバリオン数生成機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J02428
研究機関北海道大学

研究代表者

山口 雄也  北海道大学, 理学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワードヒッグス / 階層性問題 / 古典的スケール不変性 / 電弱対称性の破れ / ニュートリノ
研究実績の概要

昨年度の研究で、ボソニックシーソー模型を構築した。この模型の持つ古典的スケール不変性は、QCDのような強い相互作用をするゲージ場によって動的に破れる。その後、標準模型のヒッグス場と新たに導入したフェルミオンから成る複合ヒッグス場の混合により、電弱対称性が自然に破れる。古典的スケール不変性が破れるスケールは強い相互作用の物理によって必ずTeVスケールになるため、階層性問題の解決が保証されていて、将来の加速器実験による模型の検証可能性が高い。
そこで、今年度の研究では、ボソニックシーソー模型における宇宙のダークマター存在比の実現可能性を調べた。この模型には二種類のダークマター候補が存在し、それぞれを独立に検証した。結果としては、ダークマターの存在比を説明できる場合だと、ダークマターの直接検出は困難であることが分かった。
さらに、強い相互作用による相転移現象に起因する重力波の検出可能性を調べ、TeVスケールで強い一次相転移が起こると、将来のDECIGO実験で重力波が検出でき得ることを示した。重力波の解析で線形シグマ模型を用いたのはこの研究が初めてである。今後、この研究を基にボソニックシーソー模型における重力波の解析を行うつもりである。
その他には、「標準模型の最小拡張によって起こる電弱相転移の輻射的破れと階層性問題からの制限」と「インバースシーソー模型におけるレプトン数とフレーバーの破れからの検証可能性」を調べた。前者では、標準模型にゲージ一重項スカラー場を導入した模型に、プランクスケールでMPP条件という境界条件を課すと電弱対称性が輻射的に破れることを示し、階層性問題からのパラメータの制限を明らかにした。後者では、ニュートリノの極微質量を説明可能なインバースシーソー模型は、将来のμ-e conversion実験によってほとんどのパラメータ領域を検証できることを示した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] アラバマ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      アラバマ大学
  • [雑誌論文] Multiple-point principle with a scalar singlet extension of the Standard Model2017

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida, Nobuchika Okada, Yuya Yamaguchi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2017_01_013B03 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw186

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Invisible axionlike dark matter from the electroweak bosonic seesaw mechanism2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ishida, Shinya Matsuzaki, Yuya Yamaguchi
    • 雑誌名

      Physics Review D

      巻: 94_09_095011 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.94.095011

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Naturalness and lepton number/flavor violation in inverse seesaw models2016

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida, Yuya Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1611_003 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1007/JHEP11(2016)003

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] New Higgs-portal dark matter in the bosonic seesaw2017

    • 著者名/発表者名
      山口雄也
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [学会発表] Testability of the inverse seesaw model2016

    • 著者名/発表者名
      山口雄也
    • 学会等名
      New Higgs Working Group 新ヒッグス勉強会The 19th Meeting
    • 発表場所
      富山大学(富山県・富山市)
    • 年月日
      2016-10-15 – 2016-10-16
  • [学会発表] Radiative EW symmetry breaking with a scalar singlet extension2016

    • 著者名/発表者名
      山口雄也
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県・宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-21 – 2016-09-24
  • [学会発表] Higgs mass correction in the inverse seessaw model2016

    • 著者名/発表者名
      山口雄也
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県・宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-21 – 2016-09-24
  • [学会発表] Axion-like dark matter in a classically scale invariant model2016

    • 著者名/発表者名
      山口雄也
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県・宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-21 – 2016-09-24
  • [学会発表] Radiative electroweak symmetry breaking with a singlet scalar2016

    • 著者名/発表者名
      山口雄也
    • 学会等名
      基研研究会 素粒子物理学の進展2016
    • 発表場所
      基礎物理学研究所(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-09-05 – 2016-09-09
  • [学会発表] Scalar singlet extension with multiple-point principle conditions2016

    • 著者名/発表者名
      山口雄也
    • 学会等名
      Summer institute 2016
    • 発表場所
      鹿谷郷(台湾)
    • 年月日
      2016-08-17 – 2016-08-23
    • 国際学会
  • [学会発表] ゲージ一重項スカラー場による拡張模型と階層性問題2016

    • 著者名/発表者名
      山口雄也
    • 学会等名
      加速器・物理合同ILC夏の合宿2016
    • 発表場所
      いつくし園(岩手県・一関市)
    • 年月日
      2016-07-23 – 2016-07-26

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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