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On the Higgs triplet extension of the Standard Model

Abstract

In dieser Diplomarbeit untersuchen wir die Higgs Triplett Erweiterung des Standardmodells der Elementarteilchenphysik, in welcher der skalare Sektor mit einem komplexen skalaren Triplet Δ\Delta mit Hyperladung Y=2Y=2 erweitert wird. Der zusätzliche Term in der Lagrangedichte des Yukawa Sektors induziert einen Majorana Massenterm f\"ur Neutrinos. Desweiteren werden Prozesse, in denen die doppelt geladene Komponente HH^{--} des Higgs Tripletts involviert ist, untersucht. Nachdem wir die totalen Wirkungsquerschnitte der Leptonflavor verletzenden Prozesse eeγδe^- e^- \rightarrow \gamma^- \delta^- (f\"ur γ,δ=e,μ,τ\gamma, \delta = e,\mu, \tau) und des Leptonzahl verletzenden Prozesses eeWWe^- e^- \rightarrow W^- W^- ausrechnen, berechnen wir mehrere partielle Zerfallsbreiten des doppelt geladenen Skalars, n\"amlich Γ(Hμμ)\Gamma(H^{--} \rightarrow \mu^- \mu^-), Γ(Hγδ)\Gamma(H^{--} \rightarrow \gamma^- \delta^-), Γ(HWW)\Gamma(H^{--} \rightarrow W^- W^-), Γ(HWH)\Gamma(H^{--} \rightarrow W^- H^-) und Γ(HWHZ0)\Gamma(H^{--} \rightarrow W^- H^- Z^0).In this thesis we study the Higgs triplet extension of the Standard Model of particle physics where the scalar sector is extended by a complex scalar triplet Δ\Delta with hypercharge Y=2Y = 2 . The additional term in the Lagrangian of the Yukawa sector induces a Majorana mass term for neutrinos. Further on, processes involving the doubly charged component HH^{--} of the Higgs triplet are studied. After calculating the total cross sections of the lepton flavor violating process eeγδe^- e^- \rightarrow \gamma^- \delta^- (for γ,δ=e,μ,τ\gamma, \delta = e,\mu, \tau) and the lepton number violating process eeWWe^- e^- \rightarrow W^- W^-, we compute several partial decay widths of the doubly charged scalar viz. Γ(Hμμ)\Gamma(H^{--} \rightarrow \mu^- \mu^-), Γ(Hγδ)\Gamma(H^{--} \rightarrow \gamma^- \delta^-), Γ(HWW)\Gamma(H^{--} \rightarrow W^- W^-), Γ(HWH)\Gamma(H^{--} \rightarrow W^- H^-) and Γ(HWHZ0)\Gamma(H^{--} \rightarrow W^- H^- Z^0)

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