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2016 年度 実績報告書

スカラーセクターとフレーバー構造から探るニュートリノ質量起源

公募研究

研究領域ニュートリノフロンティアの融合と進化
研究課題/領域番号 16H00864
研究機関金沢大学

研究代表者

青木 真由美  金沢大学, 数物科学系, 准教授 (70425601)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード素粒子論
研究実績の概要

ニュートリノ質量を生成する機構として、ループレベルで質量を説明する輻射シーソー機構が近年活発に議論され、多くの模型が提案されている。様々な検証方法によってこれらの模型のうちどの模型が確からしいかを選別していくことは、今後の重要な課題であると考えられる。本研究では、模型に含まれる新しいスカラー粒子の湯川相互作用行列に注目し、模型の選別方法の可能性を議論した。
標準模型の粒子に加えてSU(2)_L一重項や二重項、三重項のスカラー粒子を含むニュートリノ質量生成機構は、スカラー粒子の湯川相互作用行列の構造によって、ニュートリノがマヨラナ粒子の場合は8つ、ディラック粒子の場合は18の機構にそれぞれ分類される。本研究では、各機構に対して、レプトンフレーバーを破る荷電レプトンの崩壊(cLFV崩壊)とレプトンフレーバーを破るヒッグス粒子の崩壊(hLFV崩壊)を議論した。もしこれらの過程が実験によって測定されれば、それは標準模型を超える新物理の存在を示すものである。hLFV崩壊 (h→μτ) の分岐比は、LHCでは将来的に0.01%の感度で測定が可能だと期待されている。これに加えてcLFV崩壊実験からの制限を考慮した結果、我々は、LHCでhLFV崩壊が観測されたならば、分類した模型のうち、マヨラナニュートリノ質量を生成する模型は全て棄却されることを示した。また、ディラックニュートリノ質量を生成する模型に関しても、その多くが棄却されることを示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究成果を論文にまとめ、日本物理学会や研究会において研究発表を行った。

今後の研究の推進方策

これまでに提案されている具体的なニュートリノ質量生成模型を用いて、そのスカラー構造とフレーバー構造から模型の検証を行っていく。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Implications of Two-component Dark Matter Induced by Forbidden Channels and Thermal Freeze-out2017

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki and T. Toma
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 1701 ページ: 042

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2017/01/042

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Testing neutrino mass generation mechanisms from the lepton flavor violating decay of the Higgs boson2016

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki, S. Kanemura, K. Sakurai and H. Sugiyama
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 763 ページ: 352

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2016.10.055

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Implication of Two Component DM Induced by Forbidden Channels and Thermal Freeze-out2016

    • 著者名/発表者名
      青木真由美
    • 学会等名
      Focus Workshop on Particle Physics and Cosmology
    • 発表場所
      Daejeon(Korea)
    • 年月日
      2016-12-05 – 2016-12-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] レプトンフレーバーを破るヒッグス粒子の崩壊とニュートリノ質量生成機構2016

    • 著者名/発表者名
      青木真由美、兼村晋哉、桜井亘大、杉山弘晃
    • 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] 隠れたカイラル相転移起源の重力波2016

    • 著者名/発表者名
      青木真由美、後藤弘光、久保治輔
    • 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

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公開日: 2018-01-16  

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