ニュートリノで探る標準模型を超える新しい物理

研究種目：新学術領域研究(研究領域提案型)
研究課題番号：15H01037
研究期間：2015年4月1日〜2016年3月31日

本研究の目的は、TeVスケールにあると予想される標準模型を超える物理を、ニュートリノを手ががりに独創的なアプローチで探求し解明することである。具体的なプロジェクトは以下である。
(A): 物質生成の候補に、実験での検証可能性があり、ゲージ階層性問題に抵触しない、レゾナント・レプトジェネシスがある。しかし、この機構で生成されるバリオ ン数は未だ正確に計算できていない。そこで、(新しく導入したヒッグス場の真空期待値の小ささがニュートリノ極微質量の起源であり、レゾナント・レプト ジェネシスの微調整問題を解決する)ニュートリノフィリック・ヒッグス模型等で、生成されるバリオン数を正確に評価し、加速器実験・宇宙観測での検証可能 性を調べる。
(B):世代の起源の究明に向けて、クォーク・レプトンの背後に存在するフレーバー対称性を見つけたい。そのために、フレーバー対称性からニュートリノの 質量関係式を導出する研究を、クォーク系・荷電レプトン系に適応し、更に、大統一理論(GUT)の枠組みに拡張して調査する。
(C): 125GeVのヒッグス質量は、（標準模型では）高エネルギー・スケールでヒッグス・ポテンシャルが消滅することを示唆するが、プランク・スケールで消滅 するためには、右巻きニュートリノの効果が必要である。このことから、ニュートリノの世代構造やレプトジェネシスによるバリオン生成に対する制限を詳しく 調査する。


研究成果：
査読付き学術雑誌掲載論文：

Multiple-point principle with a scalar singlet extension of the Standard Model,
N. Haba, H. Ishida, N. Okada and Y. Yamaguchi,
Published in PTEP 2017, no. 1, 013B03-1-13 (2017)
 DOI: 10.1093/ptep/ptw186

Strong dynamics in a classically scale invariant extension of the standard model with a flat potential,
N. Haba and T. Yamada,
Published in Phys. Rev. D 95, no. 11, 115016-1-22 (2017).
DOI: 10.1103/PhysRevD.95.115016

Multiple-point principle realized with strong dynamics,
N. Haba and T. Yamada,
Published in Phys. Rev. D 95, no. 11, 115015-1-10 (2017).
DOI: 10.1103/PhysRevD.95.115015

Heavy neutrino mixing in the T2HK, the T2HKK and an extension of the T2HK with a detector at Oki Islands,
Y. Abe, Y. Asano, N. Haba and T. Yamada,
Published in Eur. Phys. J. C 77, no. 12, 851-1-23 (2017).
DOI: 10.1140/epjc/s10052-017-5294-7

Semialigned two Higgs doublet model,
N. Haba, H. Umeeda and T. Yamada,
Published in Phys. Rev. D 97, no. 3, 035004 -1-15 (2018).
DOI: 10.1103/PhysRevD.97.035004

Prediction on Neutrino Dirac and Majorana Phases and Absolute Mass Scale from the CKM Matrix,
N. Haba and T. Yamada,
Published in Phys. Rev. D 97, no. 5, 055018 -1-13 (2018).
DOI: 10.1103/PhysRevD.97.055018

Naturalness and lepton number/flavor violation in inverse seesaw models
Naoyuki Haba (Shimane U.), Hiroyuki Ishida (Shimane U. & NCTS, Hsinchu), Yuya Yamaguchi (Shimane U. & Hokkaido U.).
Published in JHEP 1611 (2016) 003
DOI: 10.1007/JHEP11(2016)003

Proton decay prediction from a gauge-Higgs unification scenario in five dimensions
Naoyuki Haba (Shimane U.), Nobuchika Okada (Alabama U.), Toshifumi Yamada (Shimane U.).
Published in Phys.Rev. D94 (2016) no.7, 071701
DOI: 10.1103/PhysRevD.94.071701

Multiple-point principle with a scalar singlet extension of the Standard Model
Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida (Shimane U.), Nobuchika Okada (Alabama U.), Yuya Yamaguchi (Hokkaido U. & Shimane U.).
Published in PTEP 2017 (2017) no.1, 013B03
DOI: 10.1093/ptep/ptw186

Vacuum stability and naturalness in type-II seesaw
Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida (Shimane U.), Nobuchika Okada (Alabama U.), Yuya Yamaguchi (Hokkaido U. & Shimane U.).
Published in Eur.Phys.J. C76 (2016) no.6, 333
DOI: 10.1140/epjc/s10052-016-4180-z

A new dynamics of electroweak symmetry breaking with classically scale invariance
Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida (Shimane U.), Noriaki Kitazawa (Tokyo Metropolitan U.), Yuya Yamaguchi (Hokkaido U. & Shimane U.).
Published in Phys.Lett. B755 (2016) 439-443
DOI: 10.1016/j.physletb.2016.02.052

Gauge coupling unification in a classically scale invariant model
Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida (Shimane U.), Ryo Takahashi (Tohoku U.), Yuya Yamaguchi (Shimane U. & Hokkaido U.).
Published in JHEP 1602 (2016) 058
DOI: 10.1007/JHEP02(2016)058

Origins of Tiny Neutrino Mass & Large Flavor Mixings
Naoyuki Haba (Shimane U.). 2015. 8 pp.
Published in JPS Conf.Proc. 8 (2015) 023001
DOI: 10.7566/JPSCP.8.023001

Bosonic seesaw mechanism in a classically conformal extension of the Standard Model
Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida (Shimane U.), Nobuchika Okada (Alabama U.), Yuya Yamaguchi (Shimane U. & Hokkaido U.).
Published in Phys.Lett. B754 (2016) 349-352
DOI: 10.1016/j.physletb.2016.01.050

A model realizing inverse seesaw and resonant leptogenesis
Mayumi Aoki (Kanazawa U., Inst. Theor. Phys.), Naoyuki Haba (Shimane U.), Ryo Takahashi (Shimane U. & Tohoku U.).
Published in PTEP 2015 (2015) no.11, 113B03
DOI: 10.1093/ptep/ptv149

Vacuum stability in the U(1)χU1χ extended model with vanishing scalar potential at the Planck scale
Naoyuki Haba (Shimane U.), Yuya Yamaguchi (Shimane U. & Hokkaido U.).
Published in PTEP 2015 (2015) no.9, 093B05
DOI: 10.1093/ptep/ptv121

Search for new physics via photon polarization of b→sγbsγ
Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida (Shimane U.), Tsuyoshi Nakaya (Kyoto U.), Yasuhiro Shimizu (Tohoku U. & Kogakuin U., Hachioji), Ryo Takahashi (Shimane U.).
Published in JHEP 1503 (2015) 160
DOI: 10.1007/JHEP03(2015)160

Hierarchy problem, gauge coupling unification at the Planck scale, and vacuum stability
Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida, Ryo Takahashi (Shimane U.), Yuya Yamaguchi (Shimane U. & Hokkaido U.).
Published in Nucl.Phys. B900 (2015) 244-258
DOI: 10.1016/j.nuclphysb.2015.09.004

Gravitational effects on vanishing Higgs potential at the Planck scale
Naoyuki Haba (Shimane U.), Kunio Kaneta (Tokyo U., ICRR), Ryo Takahashi (Shimane U.), Yuya Yamaguchi (Hokkaido U.).
Published in Phys.Rev. D91 (2015) no.1, 016004
DOI: 10.1103/PhysRevD.91.016004

νRνR dark matter-philic Higgs for 3.5 keV X-ray signal
Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida, Ryo Takahashi (Shimane U.).
Published in Phys.Lett. B743 (2015) 35-38
DOI: 10.1016/j.physletb.2015.02.014

Vanishing Higgs potential at the Planck scale in a singlet extension of the standard model
Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida (Shimane U.), Kunio Kaneta (Tokyo U., ICRR), Ryo Takahashi (Shimane U.).
Published in Phys.Rev. D90 (2014) 036006
DOI: 10.1103/PhysRevD.90.036006

Higgs inflation and Higgs portal dark matter with right-handed neutrinos
Naoyuki Haba, Hiroyuki Ishida, Ryo Takahashi (Shimane U.).
Published in PTEP 2015 (2015) no.5, 053B01
DOI: 10.1093/ptep/ptv053