top夸克及其超伴子的唯象研究.pdf

1、作者姓名：指導教師：學位類別：學科專業(yè)：培養(yǎng)單位：密級：中國科學院大學UniversityofChineseAcademyofSciences博士學位論文武雷楊金民研究員中國科學院理論物理研究所理學博士理論物理中國科學院理論物理研究所2013年5月摘要探尋標準模型(SM)之外的新物理是當前粒子物理學最重要的任務之一。top夸克由于其質(zhì)量接近電弱能標，因此，對top夸克性質(zhì)的研究將有助于我們尋找新物理信號。最近，CDF齊ID0實驗組對t鏟

2、生過程的前后不對稱性(A鼻8)進行了測量，結(jié)果表明實驗測量值與SM理論值有2盯的偏離。特別是隨后CDF和DO實驗組分別在t稿不變質(zhì)量區(qū)間(砜f450GeV)測量到的偏差更是高達34盯和30盯。這一偏離很可能暗示著新物理的存在。這篇論文的一個主要內(nèi)容是系統(tǒng)的總結(jié)并研究top夸克前后不對稱性的新物理解釋以及如何在LHC上對相關新物理模型進行檢驗，具體包括：在R宇稱破缺的最小超對稱模型(RPVMSSM)和第三代增強的左右手模型(3LR)中，我

3、們分別研究了通過交換b夸克超伴子的乜道和Z7的t道的機制去解釋top夸克前后不對稱性。我們發(fā)現(xiàn)在實驗允許的參數(shù)空間內(nèi)3LR和RPVMssM(A”)可以增強Ak，使理論預言和實驗測量值在2仃范圍內(nèi)符合，尤其是3LR模型可以將Ak最大增強至12％?？紤]到大部分解釋top夸克前后不對稱性的新物理模型引入了與top夸克相關的新的手征相互作用，我們分別在RPVMSSM、3LR和軸膠子模型中研究了新粒子對top夸克對產(chǎn)生過程的自旋極化不對稱性和自旋

4、關聯(lián)的影響。我們發(fā)現(xiàn)在能夠解釋A魯日的參數(shù)范圍內(nèi)三個模型預言的自旋極化不對稱性都可被增強至!IJLHC的可觀測水平，但自旋關聯(lián)只有在RPVMSSM(入”)和軸膠子模型可以很大增強。我們還注意到在解釋top夸克前后不對稱性的新物理模型中，有一類具有味改變中性流(FCNC)相互作用的Z’模型，它將導致LHC上同號top夸克對的大量產(chǎn)生以及top夸克FCNC衰變過程的增強。通過對兩個這樣的Z’模型的研究，我們發(fā)現(xiàn)在滿足實驗限制并解釋A魯R的參