@phdthesis{Pahlen2005,
  author    = {Pahlen, Federico von der},
  title     = {Polarization and Spin Effects in Production and Decay of Charginos and Neutralinos at a Muon Collider},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18421},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {The mechanism of spontaneous symmetry breaking is essential to provide masses to the W and Z gauge bosons and fermions of the SM. We hope to elucidate this mechanism at the next generation of colliders. While the SM has been tested with astonishing precision it is believed to be an effective theory of a more fundamental Great Unified Theory. SUSY is one of the most attractive extensions of the SM of particle physics. Therefore, the search for SUSY is a top priority at the next generation of colliders. Once Higgs bosons are discovered, a precise determination of their properties is necessary to differentiate between different models, in particular the MSSM. A muon collider, running at center of mass energies around the neutral Higgs boson resonances, would allow precise measurements of masses and widths, as well as the couplings to their decay products. In particular their couplings to supersymmetric particles are essential to probe SUSY. Therefore, we study the decays of the heavier CP-even and CP-odd Higgs bosons into lighter chargino or neutralino pairs. In this thesis we have analyzed the polarization effects of the beams and the charginos and neutralinos produced in mu+ mu- annihilation around the center of mass energies of the Higgs boson resonances H and A. For the production of equal charginos we have shown that the ratio of H-chargino and A-chargino couplings can be precisely determined independently of the chargino decay mechanism. This method avoids reference to other experiments and makes only a few model-dependent assumptions. Here we have analyzed the effect of the energy spread and of the error from the non-resonant channels, including an irreducible standard model background contribution. For small tan(beta) the process yields large cross sections of up to a pb. For the production of two different charginos we have shown that the H-A interference can be analyzed using asymmetries of the charge conjugated processes. The asymmetries depend on the muon longitudinal beam polarizations and vanish for unpolarized beams. For the chargino pair production with subsequent two-body decay of one of the charginos we have shown that charge and beam polarization asymmetries in the energy distributions of the decay particles are sensitive to the interference of scalar exchange channels with different CP quantum numbers. This process provides unique information on the interference of overlapping Higgs boson resonances. The effect is larger for regions of parameter space with intermediate values of tan(beta) and light sleptons or LSP neutralinos. For the chargino pair production with subsequent two-body decays of both charginos we have defined energy distribution and angular asymmetries in the final particles, in order to analyze the spin-spin correlations of the charginos. The transverse polarizations of the charginos are sensitive to the CP quantum number of the exchanged Higgs bosons and can thus be used to separate overlapping resonances, as well as to determine the CP quantum number of a single resonance. For equal charginos, these asymmetries are not sensitive to the interference of CP-even and CP-odd Higgs exchange channels. For the neutralino pair production in mu+ mu- annihilation we study similar processes as for chargino production. Line shape measurements of neutralino pair production allow to precisely determine the ratio of H-neutralino and A-neutralino couplings. Neutralino pair production with subsequent two-body decay of one of the neutralinos in the intermediate tan(beta) region is sensitive to the interference of H and A and may be measured with a large statistical significance. The Majorana nature of the neutralinos implies that the beam polarization asymmetries vanish for the remaining production channels. For neutralino pair production with subsequent two-body decays of both neutralinos we analyze similar observables as in chargino production. The main difference consists in the intrinsic relative CP quantum number of the neutralino pair, which depends on the chosen scenario. We have thus shown that the interaction of the Higgs bosons to the gaugino-higgsino sector can be probed at a muon collider in chargino and neutralino pair production, both analyzing the production line-shape around the resonances as well as studying the chargino and neutralino polarizations via their decays.},
  subject      = {Neutralino},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kittel2004,
  author    = {Kittel, Olaf},
  title     = {CP violation in production and decay of supersymmetric particles},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12767},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {In dieser Dissertation untersuchen wir CP verletzende Effekte von MSSM-Phasen in Produktion und Zwei-Teilchen-Zerfaellen von Neutralinos, Charginos und Sfermionen. Fuer verschiedene supersymmetrische Prozesse definieren und berechnen wir CP-ungerade Asymmetrien, welche auf Spatprodukten basieren. Wir zeigen numerische Ergebnisse fuer Elektron-Positron-Kollisionen an einem zukuenftigen Linearbeschleuniger mit einer Energie von 500 - 800 GeV, hoher Luminositaet und longitudinal polarisierten Strahlen.},
  subject      = {Supersymmetrisches Teilchen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Franke1995,
  author    = {Franke, Fabian},
  title     = {Produktion und Zerfall von Neutralinos im Nichtminimalen Supersymmetrischen Standardmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25666},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {1995},
  abstract  = {Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist eine umfassende Analyse von Erzeugung und anschließenden Zerf{\"a}llen von Neutralinos im Nichtminimalen Supersymmetrischen Standardmodell (NMSSM) speziell f{\"u}r den n{\"a}chsten verf{\"u}gbaren Elektron-Positron-Speicherring LEP2 am CERN mit einer voraussichtlichen Schwerpunktsenergie von 190 GeV. Das NMSSM ist die einfachste Erweiterung des Minimalen Supersymmetrischen Standardmodells MSSM mit einem Singlett-Superfeld, so dass der Higgs-Sektor insgesamt sieben physikalische Higgs-Teilchen enth{\"a}lt, und zwar drei neutrale skalare, zwei pseudoskalare und zwei geladene. Weiterhin enth{\"a}lt das NMSSM f{\"u}nf Neutralinos gegen{\"u}ber vier im MSSM. In dieser Arbeit pr{\"a}sentieren wir die 5 x 5 Neutralinomischungsmatrix, stellen die Eigenwertgleichung auf und analysieren das Massenspektrum und die Parameterabh{\"a}ngigkeit m{\"o}glicher masseloser Zust{\"a}nde. F{\"u}r die Untersuchung von Neutralinoproduktion und -zerfall wurden verschiedene Szenarien gew{\"a}hlt, in denen das leichteste Neutralino eine Masse von 10 GeV und eine Singlettkomponente von {\"u}ber 90\% besitzt oder in denen das leichteste Neutralino bis zu 50 Gev schwer ist und sich der Singlettanteil auf die beiden leichtesten Neutralinos verteilt. Die Wirkungsquerschnitte f{\"u}r die Neutralinoproduktion wurden in den gew{\"a}hlten Szenarien f{\"u}r Schwerpunktsenergien von 100 GeV bis 600 GeV berechnet, also bis zu einem Bereich, den ein geplanter Elektron-Positron-Linearbeschleuniger erreichen kann. Typische Wirkungsquerschnitte f{\"u}r die direkte Produktion vorwiegend singlettartiger Neutralinos liegen im Bereich von 100 fb. Selbst wenn das leichteste Neutralino sehr leicht ist, kann das n{\"a}chste bereits so schwer sein, dass bei LEP2 nur die nicht nachtweisbare Paarproduktion des leichtesten supersymmetrischen Teilchens m{\"o}glich ist. Somit ist bei LEP2 keine Erh{\"o}hung der unteren Neutralinomassengrenzen im NMSSM zu erwarten, falls kein Neutralino gefunden wird. In Szenarien mit leichten singlettartigen Neutralinos k{\"o}nnen sehr oft auch sehr leichte Higgs-Bosonen mit Massen unterhalb der im MSSM vorhandenen Grenzen existieren. Somit kann in allen unseren Szenarien der Neutralinozerfall in ein skalares oder pseudoskalares Higgs-Boson m{\"o}glich sein und dann Verweigungsverh{\"a}ltnisse bis zu fast 100\% erreichen. Wir berechnen in dieser Arbeit f{\"u}r die bei LEP2 produzierbaren Neutralinos die Verwzeigungsverh{\"a}ltnisse f{\"u}r die Zweik{\"o}rperzerf{\"a}lle in Higgs-Bosonen, die Dreik{\"o}rperzerf{\"a}lle in zwei Fermionen und den Schleifenzerfall in ein Photon. In allen F{\"a}llen befindet sich im Endzustand außerdem das unsichtbare leichteste Neutralino, dass sich experimentell als fehlende Energie niederschl{\"a}gt. Zur Bestimmung der Signaturen betrachten wir außerdem die anschließenden Zerfallsmodi der leichten Higgs-Bosonen. Der Nachweis von leichten singlettartigen Neutralinos im NMSSM kann einerseits unm{\"o}glich sein, wenn entweder die schweren Neutralinos bei der verf{\"u}gbaren Schwerpunktsenergie nicht produziert werden k{\"o}nnen oder {\"u}ber Higgs-Bosonen vollkommen in das LSP zerfallen, andererseits aber auch durch klare Signaturen mit einem Photon oder mit Jets im Endzustand erleichtert werden. Bei LEP2 sollten also durchaus Chancen bestehen, auch im Rahmen des NMSSM ein Neutralino zu entdecken. Zumindest werden sich weitere Einschr{\"a}nkungen des Parameterraums ergeben. Der Dissertation ist ein Anhang beigef{\"u}gt, der eine vollst{\"a}ndige Liste aller Feynman-Regeln des NMSSM enth{\"a}lt, die sich von denjenigen des MSSM unterscheiden.},
  subject      = {Supersymmetrie},
  language  = {de}
}