陈-西蒙斯玻色子与费米子的有效相互作用

我们考虑标准模型（SM）的一个矢量扩展，其中包含一种陈-西蒙斯型相互作用。该扩展引入了一种新的有质量矢量玻色子（陈-西蒙斯（CS）玻色子），它在树图级不直接与标准模型费米子耦合。我们分析了这种新矢量玻色子与标准模型费米子的圈图诱导有效相互作用，并研究了其在 $R_\xi$ 规范下的可重整性。我们发现，在 CS 玻色子与同味费米子的有效相互作用中，当考虑所有相关费曼图时，来自各个圈图的发散贡献并未相互抵消。相比之下，对于涉及不同味费米子的相互作用，相应的圈图诱导贡献是有限且定义明确的。这表明，在低能极限下，该理论在描述 CS 玻色子与同味费米子圈图诱导相互作用的扇区中表现出不可重整化的行为。CS 玻色子与同味费米子之间的相互作用项，其特征为发散系数，已被识别出来，且必须在有效场论的框架内处理。最后，我们推导了描述 GeV 尺度 CS 玻色子与标准模型费米子相互作用的领头阶有效拉格朗日量，并讨论了进入该拉格朗日量的独立参数的数量。我们得到的领头阶相互作用结果与 $Z^\prime$ 玻色子与标准模型费米子的相互作用类似。