Loading...

Radiative Mass Correction in Supersymmetric Field Theories and its Implications for Supersymmetry Phenomenology

Mohseni, Amineh | 2019

1335 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 52344 (04)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Physics
  6. Advisor(s): Torabian, Mahdi
  7. Abstract:
  8. During years, supersymmetry has been a candidate for resolution of Higgs mass fine-tuning problem that is quadratic dependence of scalar mass radiative correction to UV-physics. So, supersymmetry phenomenology is of great importance. As accelerators have reached energy of 13 TeV in recent years and sparticles have not yet been observed, it is important to have a theory in hand, describing SUSY breaking dynamics with scale of SUSY breaking above the energies currently accessible to accelerators. As a result of mass-sum-rule constraint which holds in theories with spontaneous SUSY breaking at tree level and leads to light sparticles and even tachyonic directions, there are currently no phenomenologically viable models with tree level SUSY breaking known. In this thesis, we first review supersymmetry and it’s spontaneous breaking mechanisms. Then, we go over a recently proposed framework for generic SUSY breaking at tree level that is spontaneous SUSY breaking as a result of stukelberg mixing of massive U(1)s where a set of dimensionless effective operators have been used for removing tachyonic direction. As an arbitrarily massive vector supermultiplet exists in this frame work and supersymmetry is broken at tree level, we expect radiative mass corrections to have a big contribution to tree level masses and therefore a major effect on mass spectrum of theory without having to obey the tree level mass-sum-rule. Therefore radiative corrections might be a source for the mentioned effective operators. So we proceed to calculate radiative mass corrections in a toy model of this kind and investigate its implications for supersymmetry phenomenology. In order to calculate radiative corrections we use a set of softwares which help us automatize these kind of calculations. The result we end up with is that at one-loop level radiative mass correction is of no help for removing tachyonic direction and leading to a phenomenologically viable pole mass, since massive vector boson’s contribution (which is supposed to be helpful in doing so) is canceled by the contribution of gaugino. But at two-loop level as vector boson mass enters the result of loop, radiative corrections become capable of removing the tachyonic direction and leading to a heavy pole mass. On top of that, higher loop radiative corrections are expected not to have any major effects on typical behavior of the two-loop corrected theory. All in all, it seems that radiative corrections to mass in models of this type, lead to removal of tachyonic directions and help construct a phenomenologically viable theory with tree level SUSY breaking
  9. Keywords:
  10. Supersymmetry ; Spontaneous Gauge Symmetry Breaking ; Radiative Mass Correction ; Supersymmetry Phenomenology ; Loop Calculation Automatization

 Digital Object List

 Bookmark

  • چکیده
  • فهرست تصاویر
  • مقدمه
  • ابر تقارن
    • جبر ابرتقارن به عنوان تعمیمی از جبر پوانکاره
    • نمایش های جبر ابرپوانکاره
      • حالت m=0
      • حالت m=0
    • پیامد های ابرتقارن
      • برابر بودن تعداد درجات آزادی بوزونی و فرمیونی
      • مثبت بودن انرژی حالت ها
    • فرمالیزم ابرمیدان به عنوان زبانی کارآمد برای توصیف ابرتقارن
      • ریاضیات اعداد گرسمن
      • ابرفضا و ابرمیدان
    • نحوه ساخت لاگرانژی های ابرتقارنی
      • ابرمیدان دستیده
      • ابرمیدان حقیقی (برداری)
      • فرم کلی لاگرانژی های ابرتقارنی
      • کنش ماده
      • کنش تابش
      • برهمکنش ماده و تابش
      • جمله فایه-ایلیوپولوس
      • لاگرانژی کل یک تئوری ابرتقارنی پیمانه ای حداقلی
  • شکست ابرتقارن
    • شکست خودبه خودی ابرتقارن
      • شکست از طریق F-term
      • شکست از طریق D-term
      • قانون جمع جرم ها، یک قانون در سطح درختی
    • پدیده شناسی شکست ابرتقارن
      • شکست ابرتقارن در سطح درختی
      • شکست ابرتقارن از طریق میانجی گری بوزون پیمانه ای در سطح حلقه و سایر مکانیزم ها
      • وابستگی تصحیحات تابشی به فیزیک فرابنفش در تئوری های با شکست خودبه خودی ابرتقارن
  • شکست ابرتقارن ناشی از اختلاط U(1) ها به وسیله مکانیزم ابراستوکلبرگ
    • ابرمیدان استوکلبرگ و مکانیزم استوکلبرگ
    • شکست ابرتقارن ناشی از اختلاط U(1) ها توسط استوکلبرگ ، یک نمونه اسباب بازی : SSQED
  • تصحیحات تابشی به جرم در SSQED
    • خود-انرژی و تصحیح تابشی به جرم
    • Reduction Dimensional در مقابل Regularization Dimensional
    • پیاده سازی مدل SSQED در FeynRules
      • تولید قوانین فاینمن با استفاده از FeynRules
      • تولید مدلِ مناسب برای FeynArts
    • محاسبات خود انرژی تک حلقه
      • تولید نمودار ها و دامنه تک حلقه با استفاده از FeynArts
      • فرم کاهش یافته دامنه تک حلقه با استفاده از FormCalc
      • نتایج تحلیلی با استفاده از Package-X
      • نتایج و تحلیل آن ها
    • محاسبات خود انرژی دو حلقه
      • تولید نمودار ها و دامنه دو حلقه با استفاده از FeynArts
      • فرم کاهش یافته دامنه دو حلقه با استفاده از TwoCalc
      • نتایج عددی با استفاده از S2LSE-package
      • نتایج و تحلیل آن ها
  • نتیجه گیری
  • پیوست ۱
  • مراجع
...see more