Scotogenic Dirac模型的可观测量特征

本工作中，我们详细讨论了scotogenic Dirac模型的现象学，该模型可容纳Dirac中微子质量与暗物质。我们研究了该模型中的轻子味破坏（LFV）过程，其由带电标量$\phi^\pm$与重费米子$N_i$介导。实验界限，尤其由衰变$\mu\to e\gamma$与$\mu\to 3e$给出的界限，对Yukawa耦合$y_\Phi$以及质量$m_{N1}$、$m_\phi$施加了严格约束。我们选取重费米子$N_1$作为暗物质候选者，发现正确的遗迹密度基本通过另一Yukawa耦合$y_\chi$湮灭实现。在满足LFV与暗物质遗迹密度约束后，我们考虑了暗物质湮灭为轻子的间接探测，但约束相对宽松。随后我们详细讨论了暗物质直接探测。尽管两种Yukawa耦合均可贡献于直接探测过程，由于$y_\chi$相关过程约束宽松，我们更多关注$y_\Phi$相关过程。当前与未来的直接探测实验已被用于设定对Yukawas与质量的约束。当前直接探测界限相对宽松，几乎不能排除LFV之外的更多参数区域。对于未来直接探测实验，由于更大的曝光量，排除能力可获提升。大质量区域的探测能力并未因磁偶极算符$\mathcal{O}_{\rm mag.}$的质量增强而减弱。最后，我们简要讨论了该模型中的对撞机信号搜寻，最具前景的签名是成对产生$\phi^+\phi^-$并衰变为$\ell^+\ell^-+\not{\!\!E}_T$信号。对撞机对$m_{N1}$与$m_\phi$的排除极限相较于LFV与暗物质探测提供了互补的探测能力。