@phdthesis{Plentinger2009, author = {Plentinger, Florian}, title = {Systematic Model Building with Flavor Symmetries}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-38077}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Die Beobachtung von Neutrinomassen und Leptonenmischungen haben gezeigt, dass das Standard-Modell unvollst{\"a}ndig ist. Im Zuge dieser Entdeckung tauchen neue Fragestellungen auf: warum sind die Neutrinomassen so klein, wie sieht ihre Massenhierarchie aus, warum sind die Mischungen im Quark- und Leptonen-Sektor so unterschiedlich oder welche Form hat der Higgs-Sektor. Um diese Fragen zu beantworten und um zuk{\"u}nftige experimentelle Daten vorherzusagen, werden verschiedene Ans{\"a}tze betrachtet. Besonders interessant sind Grand Unified Theories, wie SU(5) oder SO(10). GUTs sind vertikale Symmetrien, da sie die SM-Teilchen in Multipletts vereinheitlichen und {\"u}blicherweise neue Elementarteilchen vorhersagen, die durch den Seesaw-Mechanismus, auf nat{\"u}rliche Weise die Kleinheit der Neutrinomassen erkl{\"a}ren. Dar{\"u}berhinaus sind auch horizontale Symmetrien, d.h. Flavor-Symmetrien, welche auf den Generationen-Raum der SM-Teilchen wirken, interessant. Sie k{\"o}nnen die Quark- und Leptonen-Massenhierarchien, sowie die unterschiedlichen Quark- und Leptonenmischungen, erkl{\"a}ren. Ausserdem beeinflussen Flavor-Symmetrien massgeblich den Higgs-Sektor und sagen bestimmte Formen von Massenmatrizen vorher. Diese hohe Vorhersagekraft machen GUTs und Flavor-Symmetrien sowohl f{\"u}r Theoretiker, als auch f{\"u}r Experimentalphysiker interessant. Solche Erweiterungen des SM k{\"o}nnen mit weiteren Konzepten wie Supersymmetrie oder extra Dimensionen kombiniert werden. Hinzu kommt, dass sie f{\"u}r gew{\"o}hnlich Auswirkungen auf die beobachtete Materie-Antimaterie Asymmetrie des Universums haben und einen dunkle Materie Kandidaten beinhalten k{\"o}nnen. Im Allgemeinen sagen sie auch die seltene Leptonenzahl verletzenden Zerf{\"a}lle mu -> e gamma, tau -> mu gamma und tau -> e gamma vorher, die stark von Experimenten eingeschr{\"a}nkt sind, aber m{\"o}glicherweise in der Zukunft beobachtet werden. In dieser Arbeit kombinieren wir all diese Zug{\"a}nge, d.h. GUTs, den Seesaw-Mechanismus und Flavor-Symmetrien. Dr{\"u}ber hinaus ist unser Anliegen einen systematischen Zugang zum Modellbau zu entwickeln und durchzuf{\"u}hren, sowie die Suche nach ph{\"a}nomenologischen Implikationen. Dies stellt eine neue Sichtweise im Modellbau dar, da es uns erlaubt bestimmte Modelle durch ihre theoretischen und ph{\"a}nomenologischen Vorhersagen zu filtern. D.h. wir k{\"o}nnen weitere Einschr{\"a}nkungen an Modelle fordern, um ein bestimmtes auszuw{\"a}hlen. Die Ergebnisse unserer Herangehensweise sind zum Beispiel mannigfaltige Leptonen-Flavor- und GUT-Modelle, ein systematischer Scan von Leptonenzahl verletzenden Prozessen, neue Massenmatrizen, eine neues Vest{\"a}ndnis der Leptonenmischungswinkel, eine Verallgemeinerung der Idee der Quark-Leptonen-Komplementarit{\"a}t theta_12=pi/4-epsilon/sqrt{2} und zum ersten Mal die QLC-Relation in einer SU(5) GUT.}, subject = {Symmetrie}, language = {en} } @phdthesis{Tang2011, author = {Tang, Jian}, title = {Phenomenology of Neutrino Oscillations at the Neutrino Factory}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66765}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {We consider the prospects for a neutrino factory measuring mixing angles, the CP violating phase and mass-squared differences by detecting wrong-charge muons arising from the chain \$\mu^+\to\nu_e\to\nu_\mu\to\mu^-\$ and the right-charge muons coming from the chain \$\mu^+\to\bar{\nu}_\mu\to\bar{\nu}_\mu\to\mu^+\$ (similar to \$\mu^-\$ chains), where \$\nu_e\to\nu_\mu\$ and \$\bar{\nu}_\mu\to\bar{\nu}_\mu\$ are neutrino oscillation channels through a long baseline. First, we study physics with near detectors and consider the treatment of systematic errors including cross section errors, flux errors, and background uncertainties. We illustrate for which measurements near detectors are required, discuss how many are needed, and what the role of the flux monitoring is. We demonstrate that near detectors are mandatory for the leading atmospheric parameter measurements if the neutrino factory has only one baseline, whereas systematic errors partially cancel if the neutrino factory complex includes the magic baseline. Second, we perform the baseline and energy optimization of the neutrino factory including the latest simulation results from the magnetized iron neutrino detector (MIND). We also consider the impact of \$\tau\$ decays, generated by appearance channels \$\nu_\mu \rightarrow \nu_\tau\$ and \$\nu_e \rightarrow \nu_\tau\$, on the discovery reaches of the mass orderings, the leptonic CP violation, and the non-zero \$\theta_{13}\$, which we find to be negligible for the considered detector. Third, we make a comparison of a high energy neutrino factory to a low energy neutrino factory and find that they are just two versions of the same experiment optimized for different regions of the parameter space. In addition, we briefly comment on whether it is useful to build the bi-magic baseline at the low energy neutrino factory. Finally, the effects of one additional massive sterile neutrino are discussed in the context of a combined short and long baseline setup. It is found that near detectors can provide the required sensitivity at the LSND-motivated \$\Delta m_{41}^2\$-range, while some sensitivity can also be obtained in the region of the atmospheric mass splitting introduced by the sterile neutrino from the long baselines.}, subject = {Neutrinooszillation}, language = {en} }