Luận án tiến sĩ vật lí mô hình 3 3 1 đơn giản và mô hình 3 2 2 1 cho DM và khối lượng neutrino

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - NGUYỄN THỊ KIM NGÂN MƠ HÌNH 3-3-1 ĐƠN GIẢN VÀ MƠ HÌNH 3-2-2-1 CHO VẬT CHẤT TỐI VÀ KHỐI LƯỢNG NEUTRINO LUẬN ÁN TIẾN SỸ VẬT LÝ HÀ NỘI – 2018 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ …… ….***………… NGUYỄN THỊ KIM NGÂN MƠ HÌNH 3-3-1 ĐƠN GIẢN VÀ MƠ HÌNH 3-2-2-1 CHO VẬT CHẤT TỐI VÀ KHỐI LƯỢNG NEUTRINO LUẬN ÁN TIẾN SỸ VẬT LÝ Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết Vật lý toán Mã số: 62 44 01 03 Người hướng dẫn khoa học: TS Phùng Văn Đồng GS TS Hoàng Ngọc Long Hà Nội – 2018 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, muốn bày tỏ biết ơn chân thành sâu sắc đến TS Phùng Văn Đồng GS TS Hoàng Ngọc Long, người thầy tận tình hướng dẫn, quan tâm tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian làm NCS Kế đến, may mắn nhận hướng dẫn giúp đỡ nhiệt tình từ GS TS Đặng Văn Soa TS Lê Thọ Huệ cơng trình nghiên cứu đồng ý cho sử dụng công bố để viết bảo vệ luận án Tôi thật lịng trân trọng điều Bên cạnh đó, giúp đỡ, chia lời thăm hỏi, động viên chân thành TS Đỗ Thị Hương, thành viên, cựu NCS NCS nhóm lý thuyết trường Thầy Hồng Ngọc Long ln nguồn tiếp sức đáng quý cho năm vừa qua Tôi xin cảm ơn Trung tâm Vật lý Lý thuyết Khoa sau Đại học Viện Vật lýViện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành thủ tục hành bảo vệ luận án Tôi gửi lời cảm ơn đến tập thể môn Vật lý, Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Cần Thơ tạo điều kiện động viên tơi q trình học tập, nghiên cứu Cuối cùng, biết ơn tất người thân gia đình u thương ủng hộ tơi vật chất lẫn tinh thần suốt thời gian học tập Hà Nội, ngày 04 tháng năm 2017 Nguyễn Thị Kim Ngân LỜI CAM ĐOAN Tôi xin đảm bảo luận án gồm kết mà thân tơi đóng góp thời gian làm nghiên cứu sinh Cụ thể, phần mở đầu giới thiệu hai mơ hình xem xét luận án Trong chương chương hai sử dụng phần kết nghiên cứu thầy hướng dẫn TS Phùng Văn Đồng đồng GS TS Đặng Văn Soa Chương ba kết thực cơng trình nghiên cứu thầy hướng dẫn GS TS Hoàng Ngọc Long hai đồng TS Lê Thọ Huệ GS TS A B Arbuzov Phần kết luận tóm tắt kết luận án đóng góp Cuối cùng, tơi xin khẳng định kết có luận án “Mơ hình 3-3-1 đơn giản mơ hình 3-2-2-1 cho vật chất tối khối lượng neutrino” kết không trùng lặp với kết luận án cơng trình có Nguyễn Thị Kim Ngân i Mục lục Các ký hiệu chung iv Danh sách bảng v Danh sách hình vẽ vi Phần mở đầu Chương Mơ hình 3-3-1 đơn giản 12 1.1 Cấu trúc hạt mơ hình 12 1.2 Phần vô hướng 15 1.3 Phần trường chuẩn 17 1.4 Khối lượng fermion tính bền proton 19 1.5 Dòng trung hòa thay đổi vị (FCNC) 23 Chương Vô hướng trơ vật chất tối 26 2.1 Mơ hình 3-3-1 đơn giản với tam tuyến trơ ρ 27 2.2 Mơ hình 3-3-1 đơn giản với trường lặp lại η 28 2.3 Mơ hình 3-3-1 đơn giản với trường lặp χ 30 2.4 Mơ hình 3-3-1 với lục tuyến vô hướng trơ 31 2.5 2.4.1 Lục tuyến vô hướng trơ X = 32 2.4.2 Lục tuyến vô hướng trơ X = 34 Ước lượng quan sát vật chất tối 37 Chương Mơ hình SU(2)1 ⊗ SU(2)2 ⊗ U(1)Y với tách biệt vị lepton (LNU) 44 ii 3.1 3.2 3.3 3.4 Tóm tắt mơ hình 44 3.1.1 Khối lương fermion mang điện 46 3.1.2 Khối lượng lepton trung hòa 50 3.1.3 Khối lượng boson chuẩn 57 3.1.4 Boson chuẩn trung hòa 57 3.1.5 Boson chuẩn mang điện 59 Dòng 61 3.2.1 Dòng trung hòa 61 3.2.2 Dòng mang điện 64 Phần Higgs 64 3.3.1 Ma trận bình phương khối lượng Higgs boson 66 3.3.2 Phổ vật lý tương tác boson Higgs 66 3.3.3 Boson Higgs mang điện đơn với δ ± thêm vào 72 Hiện tượng luận 75 3.4.1 Đặc điểm khối lượng tham số trộn hạt 75 3.4.2 Tìm kiếm fermion máy gia tốc 77 3.4.3 Tìm kiếm boson Higgs máy gia tốc 79 3.4.4 Nhận xét vật chất tối 82 Phần kết luận 84 DANH SÁCH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 86 Phụ Lục A Phụ Lục B Khối lượng tham số trộn lepton mang điện 87 Khối lượng neutrino từ bổ đính vòng 89 iii Tài liệu tham khảo 90 iv Các ký hiệu chung Trong luận văn sử dụng ký hiệu sau: Tên Viết tắt Mơ hình chuẩn (Standard Model) MHC Hạt có khối lượng tương tác yếu WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) Đối xứng CP (Charge-conjugation and Parity symmetry) CP Đối xứng CP tương tác mạnh Strong-CP Mơ hình 3-3-1 tối thiểu (Minimal 3-3-1 Model) M331M Mơ hình 3-3-1 đơn giản (Simple 3-3-1 Model) S331M Mơ hình 3-3-1 rút gọn tối thiểu (Reduced Minimal 3-3-1 Model) RM331M Dòng trung hòa thay đổi vị (Flavor-Changing Neutral Curent) FCNC Hạt trơ nhẹ (Lightest Inert Particle) LIP Máy gia tốc hadron lớn (Large Hadron Collider) LHC Trung tâm nghiên cứu hạt nhân Châu Âu CERN (Conseil Européen pour la Researche Nucléair) Sắc động lực học lượng tử (Quantum Chromodynamics) QCD Thuyết thống lớn (Grand Unified Theory) GUT Vật chất tối (Dark Matter) DM Sự tách biệt vị lepton (Lepton-flavor Non-Universality) LNU Mơ hình với hai lưỡng tuyến Higgs (Two-Higgs-Doublet Model) 2HDM v Danh sách bảng 3.1 Tương tác boson Z với fermion, = e, µ, τ ∆e = ∆d = 63 3.2 Tương tác boson W với fermion 65 3.3 Các tương tác h01 , với fi = ei , ui , di ; qi = ui , di (i = 1, 2, 3); q1 = u, d; Q1 = U1 , D1 ; F1 = E1 , U1 , D1 70 3.4 Tương tác boson Higgs mang điện đơn h+ Tương tác ± h± khác với tương tác h1 cách thay: ± ± ± cξ h± → sξ h2 sξ h1 → −cξ h2 74 3.5 + Tương tác h+ với boson chuẩn Xung lượng h1 h01 p+ p0 75 3.6 Tương tác đáng kể xảy h02,3 với fermion boson Higgs 79 3.7 Tương tác boson Higgs trung hòa với CP lẻ, với pa , p+ p0 xung lượng vào , h+ 1,2 , h1 81 vi Danh sách hình vẽ 2.1 Đóng góp q trình hủy Hσ H1± thơng qua hạt trung gian boson Higgs chúng nhẹ hạt mơ hình 3-3-1 đơn giản Ngồi ra, cịn hai đóng góp kênh u khơng liệt kê hình hai kênh suy từ kênh t tương ứng 39 2.2 Đóng góp q trình hủy Hσ H1± thông qua hạt trung gian boson chuẩn chúng nhẹ hạt mô hình 3-3-1 đơn giản Ngồi ra, cịn đóng góp kênh u khơng liệt kê hình kênh suy từ giản đồ kênh t tương ứng 42 2.3 Đóng góp tán xạ Hσ -quark 43 3.1 Bổ đính vịng cho khối lượng neutrino hiệu dụng 52 26 3.3.1 Squared mass matrices of the Higgs bosons In the original bases of singly charged and CP-odd neutral Higgs bosons CP, φ± = (ϕ± , ϕ ± , Φ± )T v A = (Aφ , Aφ , AΦ )T , the corresponding squared mass matrices are   µ   M ± =  h   ucβ sβ −u usβ cβ  vcβ −vsβ v sβ c β u     µ     , MA =      ucβ sβ −u −vcβ β cβ vsβ        v sβ c β u (3.21) In the basis of CP-even Higgs bosons CP, S = (Sφ , Sφ , SΦ )T the squared mass matrix     MS =    3.3.2 uµcβ + λ v s2 β 2sβ − uµ + λ4 v sβ cβ uµsβ + λ v c2 β 2cβ − vµcβ + λ5 uvsβ − vµsβ + λ6 uvcβ v µsβ cβ + λ3 u2 2u        (3.22) Physical spectrum of Higgs bosons and their couplings The important results in this section we have obtained as follows: The mixing matrix relating the physical states of CP-even neutral Higgs boson:  Ch C1 Ch2 sβ ch =  −sβ sh cβ cβ ch −cβ sh −sβ  sh ch  , (3.23) where we denoted ch ≡ cos(ξh ) and sh ≡ sin(ξh ) with the ξh is mixing angle The global signal strength can be formulated approximately as follows µfi (global) = µi × µf |ch |4 = 1.09 ± 0.11, → 0.98 ≤ |ch |4 ≤ (3.24) This gives the constraint ⇒ 0.995 ≤ |ch | ≤ 1, and |sh | ≤ 0.10 The interactions relating to thesis 3.3.3 h01 (3.25) are presented in Table 3.1 in the Singly charged Higgs bosons with additional δ ± Apart from the second term in Lagrangian (3.13), the Higgs potential has new following terms when we consider the model with the singly charged Higgs boson δ ± , + − + − + − † † † ∆Vh = µ4 (δ δ ) + λ0 (δ δ ) + (δ δ ) λ1 Tr(Φ Φ) + λ2 φ φ + λ3 φ φ (3.26) 27 The mass eigenstate basis is determined by T ± ± ± T (ϕ± , ϕ ± , Φ± , δ ± )T = C± (G± , G2 , h1 , h2 ) (3.27) G± 1,2 defined previously are not We note that the Goldstone bosons ± affected by the presence of δ ± In addition, we obtained h± ≡ h ± ± and h2 ≡ δ The interactions relating to the singly charged Higgs bosons with fermions were presented in Table 3.2 in the thesis 3.4 Phenomenology 3.4.1 Properties of masses and mixing parameters of new particles The allowed parameter regions are ∆s M Z ∈ [−1.16, −0.97], ∈ [500, 1710] GeV, g s 2mW v cW tξZ c3β where g = tξW = ∆b ∈ [0.003, 0.007], ∆µ ∈ [0.94, 0.99], ∈ [1.2, 3.5], ζ β ∆τ ∈ [0, 0.11], 2 ≡ (sβ − t cβ ) ∈ [0, 0.02], β 0.651 is the SM gauge sβ ζ with = v/u (3.28) coupling, and ζ satisfies This gives the constraints s β ∈ [0.186, 0.542], tβ ∈ [0.24, 0.654], v ≤ tZ = tξ W cW −3 < × 10 (3.29) Then, the masses of heavy particles are mE = MN mE = MN mU ,D 2 = u MQ m ,m W Z m2 e (sβ − ) , M N s t2 β β − 2 c2 (∆2 µ mµ + ∆τ mτ )(sβ − ) β , MN s ρ 2 β µτ gu s + − + uµ m2 u,d (sβ − ) , u MQ s t β β 2 c2 (∆2 s mc,s + ∆b mt,b )(sβ − ) β , uMQ s2 ρ2 β sb s2 2β + (c2β − c 2β 2β m , mA , m ± h3 h1 mU ,D = uMQ + 1 +vìO s2 vs2 uà )2 mW ì + O( ), , (3.30) and the mixing parameters sZ sζ sh sξ sξW cW t2ξW 2cW s2β (c2β − c2β ) , sβ cβ , cζ − (sβ cβ )2 , λ5 s2 + c2 àu s c s2 ì , ch − h , λ3 s2ξ λδ × , cξ − µ 2 2µ4 /u + (usβ cβ ) + λ3 (3.31) 28 3.4.2 Searches for new fermions at colliders we have indicated that the allowed regions of parameters predicting the following main fermion decays: E1 → h01 e, U1 , D1 → h01 u, h01 d, E2 → h01 µ, v U2 , D2 → h01 c, h01 b According to our knowledge, these decay channels were not treated experimentally 3.4.3 Searches for new Higgs bosons at colliders + The main decay channels of h± are h1 → tb, Z W, ZW have relative factors as follows Yh± tb √ 2mt = vtβ , t2β m2h± gh± ZW 1 8m2Z m2W ; m2h± gh± Z 1 W 8m2Z m2W g mh± × 21 , mW where the allowed values of tβ are given in (3.29) Hence, if mh± is not too larger than the heavy gauge boson masses, the main decay ± is h+ → tb, where the h1 tb coupling is the same as in the minimal supersymmetry standard model The LHC has searched for this decay recently, through the production channel pp → tbh± , giving the lower bound of TeV for mh± 3.4.4 Comments on dark matter The mechanism for generation of neutrino masses in G221 model, which is the same as in the Zee models, can be expanded to consider the models containing the DM candidates Accordingly, neutrinos can get masses from higher one-loop radiative corrections The model can assign another new Z2 symmetry which always conserve In these models, neutral lepton singlets added are odd under the Z2 , while the SM particles are always even Then, neutral leptons contribute to the mechanism for generation of neutrino masses by radiative correction, while being the DM candidates This issue was discussed in some previous models but they are not mentioned the data of B meson anomaly decays However, this mechanism for generation of neutrino masses requires the contribution of threeloop radiative corrections Therefore it is difficult to formulate analytic expressions defining active neutrino masses Instead of that is the numerical methods to fit the experiment data This makes it difficult to qualitatively investigate the directions of neutrino mass research at the initial approach Because of above reasons, we have just approached the one-loop radiative correction for generation of 29 active neutrino masses in G221 model based on the same as in the Zee model This mechanism is very important because it ensures that the model get the parameter regions satisfying the data of neutrino and B meson decay experiments, while suggesting construction a model containing DM We will perfect these studies in our following works 30 Chapter Conclusions • We constructed the simple 3-3-1 model with the minimal scalar sector The fermion, gauge boson, and Higgs boson masses were defined • We have shown that the simple 3-3-1 model with the inert scalar multiplet η , χ and σ gives respectively the doublet dark matter H1 , the singlet dark matter H3 , and the triplet dark matter Hσ For Hσ , the data of direct detection and right abundance are simultaneously satisfied if λ √ 0.85 + 0.0982 0.922 ữ i vi || < 5.68 ã The problem of generating active neutrino masses in G221 by the Zee mechanism was exploited in the thesis • The gauge boson masses and eigenstates in G221 were determined more generally than the previous work Then, we have indicated that the ratio of the tangents of the mixing angles relating to the physical states of gauge bosons (Z − Z and W − W ) is exactly the cosine of the Weinberg angle (cosθW ), implying that number of parameters is reduced by one • Combine the aforementioned calculations and the allowed parameter regions in the previous publication, we identified one SM Higgs-like boson, and limited the difference of the mixing parameter in comparison to the SM prediction which is 0.995 < |ch | < We have also indicated that some dacay channels of the new particles, which the LHC can find in the future, are F1,2 → h01 f1,2 v h± → tb The latest searches for 31 this decay channel give the TeV lower bound for the charged Higgs boson mass LIST OF PUBLICATIONS P V Dong, N T K Ngan, D V Soa, “Simple 3-3-1 model and implication for dark matter”, Phys Rev D 90, 075019 (2014) P V Dong, D T Huong, D V Loi, N T Nhuan, N T K Ngan, “Phenomenology of the SU (3)C ⊗ SU (2)L ⊗ SU (3)R ⊗ U (1)X gauge model”, Phys Rev D 95, 075034 (2017) L.T Hue, A.B Arbuzov, N T K Ngan and H N Long, “Probing Neutrino and Higgs sectors in SU (2)1 ⊗ SU (2)2 ⊗ U (1)Y model with lepton-flavor non-universality”, Eur Phys J C 77, 346 (2017) The content of thesis is based on the main results of the first and third publication coi{s HOrt X,+' nql Vltrttt HAN t-Atvt KHOA HSC VA CONC NGHE VN HSC YIEN KH VA CN TRiCH yEU Lu4ttir CHU itlCt-tirt tlE: l$p - 'fg - Hilnh VIFI'NA}t ptrrtc Ar-J T6m t6t m6 dau - TOn - TOn 1u6,n 5,n: t6c gi6: Nguy6n Thi Kim Ng6,n Md hinh 3-3-1 ddn giAn vd md hinh 1-Z-Z-L cho vdt chat t6i vd kh6i ltrgng neutrino - Chuy€n ngh,nh: VQt Iy Ii thuy€t vd VQt 1y to6,n g 44 - MA chuy6n ngd,nh: 62 4401 0103 03 - Co s6 ddo tao: Hoc viOn Khoa hoc vd COng NQi nghe dung b6n trich y€u - Muc dich nghiOn cftu: Tim ki6m vOt ch6t t6i mo hinh duoc xu6t c6 t€n goi lb, m0 hinh 3-3-1 don giAn Giei quyet v6n d€ kh6i luong neutrino vb x6c dinh ph6 Higgs mo hinh G22r vdi stJ t6,ch biQt vi lepton - D6i tr-tdng nghi€n cfu: Ur.g crl vi6n gi6n Kh6i lugng neutrino vb, cria Vat ch6t t6i mO hinh 3-3-1 don ph6 Higgs mO hinh G2Z1 vdi su td,ch bi6t vi lepton - Phuong ph6p nghi€n cflu: Phuong ph6p Ly thuyet trudng lugng tu SLI clung quy tdc Feynman dd tinh bi6n dO vd, b€ rQng Srl clung phd,n mem Wolfrarn Mathematica ad tintr s6 vd xfi ly hO s6 c5,c ph6p rrit gon giai tich phtlc tap tinh dinh trrong t6,c - C6"c k€t quA chinh vd k€t lu6,n: Chirng toi x6,y dUng mo hinh 3-3-1 don giAn Dong nh6t cd,c kh6i iuctng cria fermion, boson chud,n vd boson Higgs Mo hinh c6 ddng trung hda thay d6i vi nh6 pht hOp thUc nghi6m Chfing tOi chi r5,ng mO hinh 3-3-1 don gi6n voi cd,c da tuy€n vO hudng tro rl', vd, X'vh, o lan lrrot cho VOt ch6t t6i luong tuy6n H1,, V6.tch6t t6i don tuy€n Ilj, VQt ch6t t6i tam tuy)n Ho Chring tOi thu dugc gidi hpn kh6i lrrgng TTL11 - 5,.29 + 0.61)2 TeV - 2,3 + TeV vdi lll < 5.68 Vdi gidi hpn kh6i lugng nh,y thi Ho nhen ma,t dO td,n dtr phii hgp drl liQu thqc nghiQm Gidi han db tim trqc tiCp m6n dong thdi n6u \'^-,r/0.8S + 0.098^2 LuQ,n 5,n da mO - vh, lrrgng th,n 0.922+2 d6i vdi trinh bhy v6n dO sinh kh6i lugng cho c6,c l)l < b.68 neutrino hopt dOng hinh G22I dqa tr€n co ch6 Zee Boson Higgs tga Higgs ctra MHC t6c cfia n6 duqc x5,c dinh vb, so du th6a vh, c5,c tr-tdng v6i drl liQu thUc nghiQm d6n d6n rdng buOc quan trsng d6i vdi tham s6 tr6n cn, c\ th6 0.995 S lrnl I Ngob,i ra, chfing tOi chi rhng'tjr s6 tan cri.a c6c'g6c trOn ii€n quan d6n c5,c trpng th6i vQt ly cri.a boson chud,n trung hba vb, mang diOn b5,ng cosin g6c Weinberg, cos(?ry), d6n d6n s6 tham s6 cria mO hinh gi6m di tham s6 Hd NOi, ngdy 03 thdng Ngr;di hudng d6n TS Phtng V5,n DOng '{z< GS TS Hodng Ngs Long 0l ndm 2018 Nghi€n crlu sinh I{guy6n Thi Kim Ng6,n VIETNAM ACADEMY OF SCIENCE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence - Liberty - Happiness AND TECHNOLOGY GRADUATE UNIVERSITY SCIENCE AND TECHNOLOGY SUMMARY OF THE PHD THESIS Summary introduction - The author's name: Nguyen Thi Kim Ngan - Thesis title: Simple 3-3-1 model and 3-2-2-l model for dark matter and neutrino MASSES - Major: Theoretical and Mathematical Physics - Code: 62 44 01 03 - Training Institute: Graduate University Science and Technology, Content in summary + The purposes of research: - Searching of dark matter in the proposed model called the simple 3-3-1 model (s331M) - Solving the neutrino mass problem and determine the Higgs spectrum in the G221 model with lepton-flavor non-universality + The objects of reseurch: - The candidates of dark Matter in the simple 3-3-l model - The neutrino masses and Higgs spectrum in the Ct221 model with lepton-flavor non-universality + The methods of research: - Quantum field theory - The Felmman rule to calculate the amplitudes and the decay widths - The Wolfram Mathem atica software to solve the numericai calculation and to process the complex analytic reduction in the determination of interactive coefficients + The main results and conclusions: - We have constructed the simple 3-3-1 model where the fermion, gauge boson and Higgs boson masses were identified The flavor-changing neutral crirrents (FCNCs) of S33lM can receive the small values that fit the experimental data, - We have shown that the simple 3-3-1 model with the inert scalar multiplet Q, * and o gives respectively the doublet dark matter H1, the singlet dark matter H3 and the triplet dark matter Ho We have obtained the limit of mno,rrrHo = JS 29 +0.6I)J TeV * 2.3 + TeV with ll,l < S.04 - The problem of generating active neutrino masses in G221 by the Zee mechanism was exploited in the thesis The SM-like Higgs boson and its interactions were determined and compared to the experimental data This has led to the important constraint to the mixing parameter c5, namely 0.995 < l.n I t = - In addition, we have shown that the ratio of the tangents of the mixing angles relating to the physical states of gauge bosons (W-W'andZ-Z') is exactlythe cosine of the Weinberg angle, cos(O) , i*plying that number of parameters is reduced by one Supervisors PhD student Dr Phung Van Dong Ngayen Thi Kim Ngan Prof Houng Ngoc Long vi xr-ruNc DoNG Gop Mor vE vrer Hec rHUAT rY ruAN cuA ruAru AN TRANG THONG TrN DO tdi 1u6,n 6,n: MO hinh 3-3-1 don gi6n vh mO hinh 3-2-2-L cho vQt chdt t6i va Wr6i lrrgng neutrino ThOng tin vO nghi€n cftu sinh H9 vd, t6n nghiOn cilu sinh: Nguy6n Thi Kim NgA,n Kh6a dd,o tao: 2012 - 2016 Chuy6n ngd,nh: Vat 1i lf thuyct vd, Vat li to6,n Ma chuy€n ngh,nh: 62 44 07 03 ThOng tin ngrrdi hu6ng d6n o H9 vb, t€n: Phtng V5,n DOng o Don vi cOng t5,c: ViQn VQt ly, ViQn Hb,n Lo,m Khoa Hsc vd, C6ng NshQ Viet o Hqc vi: Ti6n o Chuy6n si N5,m b6o v€: 2009 ngb,nh: Vat li Iy thuy€t o Hq vh, t6n: Hod,ng Nggc Long o Don vf cOng t5,c: ViQn VQt ly, ViQn Hh,n L6,m Khoa o Hqc hd,m: Gi6o o Chuy€n Nam su ngd,nh: Vat N5,m phong: Ii 2003 Hec vh, COng NghQ Viet Nam Hgc vi: TiOn si Nd,m b6o vO: 1987 ly thuy€t Co sd dd,o tao: Hgc viQn Khoa hgc vh, COng nghe Nhrlng d6ng g6p m6i v€ m6,t hoc thu AI,Iy lu6,n, nhrlng 1u0n di6m mdi rfit duoc tr) k€t qu6 nghiOn cfu, kh6o s6t cria 1u0n 6n o Chring tOi da xA,y dgng mO hinh 3-3-1 don gi6n c6 phAn vO hudng t6i giAn nh6t r r i r +? +l du dc sinh kh6i lugng cho t6t ,ch c6"c hat mo hnh Tlong mO hinh da tuy€n vO hudng trd drrqc drta vdo d6 gi6i quyet v6n d6 V6t ch6t t6i nh,y, c6c Chirng t6i chi reng dbng trung hba thay d6i vi thuQc hadron nghiQm thang ph6,vo St/(3)r e UQ)" th6a md,n diOu kiQn w phr) hop thgc ) 3.6 TeV v6n vtng nhi6u loan cria md hinh BXng c5,ch drta vh,o nhAt mOt c5,p boson Higgs mang diQn ddn, chfing toi dA 5,p dung co chc Zee d6 gi6i quy6t v6n dA kh6i lugng neutrino cbn t6n dqng mO hinh 3-2-2-L duCIc xA,y dgng d6 giAi thich dri liQu gA,n d6,y v6 c5,c qud, di thudng trinh rd meson B Ngudi hu6ng d6n I\ghi6n crlu sinh 4// // [- TS Phtng V5,n Ddng R - GS TS Hod,ng Ngs Long Nguy6n Thi Kim NgA,n THESIS INFORMATION ' Thesis title: Simple 3-3-1 model and 3-2-2-L model for dark matter neutrino and masses PhD student information Full name: Nguyen Thi Kim Ngan Education Schedule: 2012 - 2016 Speciality: Theoretical Physics and Mathematical Physics Code: 62 44 01 03 Supervisor Information .' o Full name: Phung Van Dong o Institution: Institute of Physics, Vietnam Academy of Science and Technology o PhD: 2009 o Major: Theoretical Physics o Full name: Hoang Ngoc Long o Institution: Institute of Physics, Vietnam Academy of Science and Technology o Academic Title: Prof: 2003, PhD: o Major: Theoretical 1987 Physics Tlaining institution: Graduate University of Science and Technology, Vietnam Acaderny of Science and Technology Summary of the new results of the thesis o We have constructed the simple 3-3-1 model with the simplest scalar sector to generate masses of ail particles in the model In this model, inert scalar multiplets were introduced to solve the Dark matter problem o We showed that the hadronic flavor-changing neutral currents 3-3-1 model is SU(3)L I in good agreement with in the simple experimental data when the breaking U(1)x scale satisfies the condition w ) 3.6 TeV, which still lie in the perturbative region of the model o By introducing only a pair of new singly charged Higgs boson, we exploited Zee mechanism to solve the neutrino mass problem left in a 3-2-2-L model constructed to explain the recent data of B anomalies decay Supervisor PhD student lartnr*tPhung Van Dong //9 (-/ '1= Prof Hoang.Ngoc Long Nguyen Thi Kim Ngan ... cξ S1 − sξ S3 , H ≡ sξ S1 + cξ S3 , H ± ≡ cθ ? ?3? ? + sθ χ± 1, (1. 8) với khối lượng m2h 2 = ? ?1 u + ? ?2 w − (? ?1 u2 − ? ?2 w2 )2 + 4? ?1 ? ?2 − λ 23 u, 2? ?2 λ 23 u2 w2 m2H = ? ?1 u2 + ? ?2 w2 + (? ?1 u2 − ? ?2 w2 )2. .. ]2 g [(VqL = 3( 1 − 3t2W ) s2ϕ c2ϕ + m2Z1 m2Z2 (¯ qiL γ µ qjL )2 (1 .33 ) Đóng góp Z1 khơng đáng kể s2ϕ /m2Z1 c2ϕ /m2Z2 (1 − 4s2W )2 u2 4c4W w2 với điều kiện s2W = 0. 2 31 u u2 0.0 024 4 × w 1, (1 .34 )... )3/ 2 u2 = 2cW w − (1 + 2s2W ) (1 − 4s2W )u2 √ (1. 19) 3( 1 − 4s2W )3/ 2 u2 , 2c4W w2 (1. 20 ) khối lượng chúng m2Z1 m2Z2 Do ϕ = [m2Z + m2Z − (m2Z − m2Z )2 + 4m4ZZ ] = [m2Z + m2Z + (m2Z − m2Z )2 + 4m4ZZ