Advanced

STUDY OF THE ELECTRON ELECTRIC DIPOLE MOMENT IN A FROGGATT NIELSEN TWO-HIGGS DOUBLET MODEL

Sandberg, Johannes LU (2017) FYTK02 20171
Theoretical Particle Physics
Abstract
We consider a two Higgs doublet model with a U(1) Froggatt Nielsen mechanism. The Froggatt Nielsen charges of the fermions are chosen such that the correct mass structure and quark mixing matrix is obtained, and such that Flavor Changing Neutral Currents are within experimental limits. We do not assume any discrete symmetry of the lagrangian, and let Charge Parity be violated, both in the Higgs sector, and the Yukawa sector.
In this framework we study the contributions to the electric dipole moment of the electron, originating from Barr-Zee diagrams with a top or bottom quark loop, and neutral Higgs exchange. We use numerical calculations to examine how the dipole moment depends on the mixing angles of the scalars, the complex phases of... (More)
We consider a two Higgs doublet model with a U(1) Froggatt Nielsen mechanism. The Froggatt Nielsen charges of the fermions are chosen such that the correct mass structure and quark mixing matrix is obtained, and such that Flavor Changing Neutral Currents are within experimental limits. We do not assume any discrete symmetry of the lagrangian, and let Charge Parity be violated, both in the Higgs sector, and the Yukawa sector.
In this framework we study the contributions to the electric dipole moment of the electron, originating from Barr-Zee diagrams with a top or bottom quark loop, and neutral Higgs exchange. We use numerical calculations to examine how the dipole moment depends on the mixing angles of the scalars, the complex phases of the Yukawa couplings, and on the masses of the neutral scalars.
We present the results of these calculations for some interesting parameter values. We find that by allowing both Charge Parity violating Higgs mixing, and complex Yukawa couplings, we can get these contributions to cancel out. We also find that, for some reason, the contribution from the top quark is suppressed. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Mikrokosmos. En underlig plats styrd av kvantmekanikens märkliga lagar, och där all vår vardagliga intuition raskt kastas ut genom fönstret. Under 1900-talet har vår förståelse av denna främmande värld ökat något enormt, vilket mot senare halvan av århundradet kulminerade i formuleringen av den så kallade standardmodellen. Standardmodellen är den vetenskapliga teori som utgör grunden för vår förståelse av de minsta byggstenarna i vår värld, elementarpartiklarna, och den beskriver allt ifrån radioaktivt sönderfall, till hur atomer hålls samman, till varför magneter dras till varandra.
Trots dess enorma framgång i att förklara hur universum fungerar, så vet vi dock även att den inte är hela pusslet, och det finns många saker som... (More)
Mikrokosmos. En underlig plats styrd av kvantmekanikens märkliga lagar, och där all vår vardagliga intuition raskt kastas ut genom fönstret. Under 1900-talet har vår förståelse av denna främmande värld ökat något enormt, vilket mot senare halvan av århundradet kulminerade i formuleringen av den så kallade standardmodellen. Standardmodellen är den vetenskapliga teori som utgör grunden för vår förståelse av de minsta byggstenarna i vår värld, elementarpartiklarna, och den beskriver allt ifrån radioaktivt sönderfall, till hur atomer hålls samman, till varför magneter dras till varandra.
Trots dess enorma framgång i att förklara hur universum fungerar, så vet vi dock även att den inte är hela pusslet, och det finns många saker som standardmodellen inte förklarar. Detta innebär att man måste undersöka nya idéer, som utökar standardmodellen på olika sätt. I detta arbete undersöks en sådan utökning. I standardmodellen får saker och ting massa, bland annat tack vare det så kallade Higgs-fältet. Detta Higgs-fält kan liknas vid en tjock sirap, som då partiklarna måste vada genom, vilket gör att de verkar mer massiva. Existensen av detta Higgs-fält bekräftades genom upptäckten av Higgs-bosonen, vilket ledde till nobelpriset i fysik år 2013.
I detta arbete studeras vad som händer ifall man har två stycken Higgs-fält, i stället för bara ett; det visar sig nämligen att det inte finns något som direkt hindrar att det skulle kunna finnas fler än ett Higgs-fält. Man har dessutom undersökt en annan spekulativ modell, som skulle kunna förklara varför elementarpartiklarna har så olika massor, jämfört med varandra. Tillsammans bidrar dessa två tillägg till att elektronen får ett så kallat elektriskt dipolmoment. Detta innebär att elektronens laddning blir aningen ojämt fördelad, och hur dipolmomentet påverkas av de två tidigare nämnda tilläggen är det som studeras i detta arbete. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Sandberg, Johannes LU
supervisor
organization
course
FYTK02 20171
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
language
English
id
8925646
date added to LUP
2017-09-28 16:35:39
date last changed
2017-09-28 16:35:39
@misc{8925646,
  abstract     = {We consider a two Higgs doublet model with a U(1) Froggatt Nielsen mechanism. The Froggatt Nielsen charges of the fermions are chosen such that the correct mass structure and quark mixing matrix is obtained, and such that Flavor Changing Neutral Currents are within experimental limits. We do not assume any discrete symmetry of the lagrangian, and let Charge Parity be violated, both in the Higgs sector, and the Yukawa sector.
In this framework we study the contributions to the electric dipole moment of the electron, originating from Barr-Zee diagrams with a top or bottom quark loop, and neutral Higgs exchange. We use numerical calculations to examine how the dipole moment depends on the mixing angles of the scalars, the complex phases of the Yukawa couplings, and on the masses of the neutral scalars.
We present the results of these calculations for some interesting parameter values. We find that by allowing both Charge Parity violating Higgs mixing, and complex Yukawa couplings, we can get these contributions to cancel out. We also find that, for some reason, the contribution from the top quark is suppressed.},
  author       = {Sandberg, Johannes},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {STUDY OF THE ELECTRON ELECTRIC DIPOLE MOMENT IN A FROGGATT NIELSEN TWO-HIGGS DOUBLET MODEL},
  year         = {2017},
}