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Titel: Precise Predictions for Higgs Physics in the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model (NMSSM)
Sonstige Titel: Präzisionsvorhersagen für Higgs Physik im Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model (NMSSM)
Sprache: Englisch
Autor*in: Drechsel, Peter
Schlagwörter: Phenomenologie; Supersymmetrie; Higgsmassen; Präzisionsrechnung; Jenseits des Standard Modells (BSM); phenomenology; Higgs mass; supersymmetry; BEzyond the Standard Model (BSM)
Erscheinungsdatum: 2016
Tag der mündlichen Prüfung: 2016-01-20
Zusammenfassung: 
Within this thesis a precise mass-prediction for the Higgs fields of the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model (NMSSM) is obtained with Feynman-diagrammatic methods. The results are studied numerically for sample scenarios that are in agreement with current New Physics searches at the LHC. Furthermore a comparison between the obtained results and different calculations is performed as a first step in order to obtain an estimation for the theoretical uncertainties of the Higgs-mass prediction in the NMSSM.

The precise mass-prediction includes the full NMSSM one-loop corrections supplemented with the dominant and sub-dominant two-loop corrections within the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM). These include contributions at the orders O(at*as, ab*as, at^2, at*ab), as well as a resummation of leading and subleading logarithms from the top/scalar top sector. Higher-order corrections are essential for the NMSSM in order to provide a Higgs particle that is consistent with the available data, including the observed neutral, CP-even Higgs field with a mass of about 125 GeV. We explored the validity of the applied approximation at the two-loop level and found that it is reliable for a wide range of scenarios within the NMSSM. This is especially true for the mass of the observed (MS)SM-like Higgs field. The result of this work will be included in a future extension of the program FeynHiggs.

We also compared our results with the program NMSSMCalc that also performs a Feynman-diagrammatic calculation of the Higgs-masses with a slightly different renormalization scheme. The comparison reveals that for the mass of the (MS)SM-like Higgs field the genuine NMSSM-effects induced by the choice of the renormalization scheme are by far minor compared to similar effects observed in the MSSM.

In dieser Arbeit wird unter Verwendung von Feynman-Diagrammen eine Präzisionsvorhersage für die Massen der Higgs-Felder im Nächstminimalen Supersymmetrischen Standardmodell (NMSSM) erarbeitet. Die Ergebnisse werden numerisch ausgewertet für verschiedene Beispielszenarien, welche im Einklang stehen mit den aktuellen Suchen nach neuer Physik am LHC. Darüber hinaus wird ein Vergleich angestellt zwischen den erhaltenen Ergebnissen und vergleichbaren Berechnungen als ein erster Schritt zur Abschätzung der theoretischen Unsicherheit der Higgs-Massenvorhersage im NMSSM.

Die Präzisionsvorhersage für die Higgsmassen berücksichtigt die vollständigen Einschleifen-Korrekturen ergänzt durch führende und nächstführende Zweischleifen-Korrekturen aus dem Minimalen Supersymmetrischen Standardmodell (MSSM). Diese beinhalten sowohl Beiträge der Ordnungen O(at*as, ab*as, at^2, at*ab), als auch eine Resummation von führenden und nächstführenden Logarithmen aus dem Top/skalaren Top-Sektor. Korrekturen höherer Ordnung sind essentiell für die Existenz eines mit den experimentellen Daten konsistentes Higgs-Feldes im NMSSM. Dies gilt im besonderem Maße für die Masse des beobachteten neutralen, CP-geraden Higgs-Feld mit einer Masse von ungefähr 125 GeV. Wir haben in dieser Arbeit die angewandte Approximation der Zweischleifen-Beiträge untersucht mit dem Ergebnis, dass diese für einen großen Parameterbereich des NMSSM verlässlich ist. Dies gilt in besonderem Maße für die Masse des beobachteten (MS)SM-artigen Higgs-Feldes. Die Ergebnisse dieser
Arbeit werden Teil der zukünftigen Erweiterung des Programms FeynHiggs sein.

Darüber hinaus wird unser Ergebnis verglichen mit dem Programm NMSSMCalc, welches ebenfalls eine Feynman-diagrammatische Berechnung der Higgs-Massen mit einem leicht verschiedenen Renormierungsschema enthält. Der Vergleich zeigt, dass für die Massenvorhersage des (MS)SM-artigen Higgs-Feldes reine NMSSM-Effekte, erzeugt durch die Wahl des Renormierungsschemas, bedeutend geringer sind als vergleichbare Effekte, die im MSSM beobachtet wurden.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/6861
URN: urn:nbn:de:gbv:18-80552
Dokumenttyp: Dissertation
Betreuer*in: Weiglein, Georg (Prof. Dr.)
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

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