规范 $L_\mu - L_\tau$ 模型中的中微子质量

我们通过轻子数破坏和自发 $U(1)_{L_\mu-L_\tau}$ 对称性破缺来研究中微子质量的起源。为实现这一目的，我们在标准模型的 $U(1)_{L_\mu-L_\tau}$ 规范扩展中加入了一个 Higgs 三重态、两个单态标量粒子和两个类矢量双重态轻子。为完全确定自由参数，我们采用 Frampton-Glashow-Marfatia (FGM) 双零纹理中微子质量矩阵作为理论输入。研究发现，当某些特定的 Yukawa 耦合消失时，可以在模型中实现 FGM 模式。除了解释中微子数据外，我们发现中微子质量的绝对值 $m_j$ 可以在模型中获得，并且它们的总和可以满足宇宙学测量的上限 $\sum_j |m_j| < 0.12$ eV。无中微子双贝塔衰变的有效 Majorana 中微子质量低于当前上限，得到 $\langle m_{\beta \beta} \rangle =(0.34,\, 2.3)\times 10^{-2}$ eV。此外，衰变到 $\mu^\pm \tau^\pm$ 末态的双电荷 Higgs 粒子 $H^{\pm\pm}$ 可以通过一个量纲为6的算符诱导产生且不被抑制，当 Higgs 三重态的真空期望值为 $O(0.01)$ GeV 时，其分支比与 $H^{\pm \pm}\to W^\pm W^\pm$ 衰变相容。