SimplifiedDM: dq3_met.fr

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Line 
1(* ********************************************************* *)
2(* *****         Resonance + MET: Diquark (Triplet)    ***** *)
3(* *****                                               ***** *)
4(* *****     License: CC-BY 4.0                        ***** *)
5(* ********************************************************* *)
6
7
8(* ************************** *)
9(* *****  Information   ***** *)
10(* ************************** *)
11
12M$ModelName = "Resonance + MET: Diquark (Triplet)";
13
14M$ModelOutputDir = "dq3_met";
15
16M$Information = {
17        Authors      -> {"A. Kaminska", "M. de Vries"},
18        Institutions -> {"MITP, Mainz"},
19        Emails       -> {"akaminsk@uni-mainz.de", "mdevrie@uni-mainz.de"},
20        Date         -> {"March 2016"},
21        References   -> {"http://arxiv.org/abs/1510.03434"},
22        URLs         -> "http://feynrules.irmp.ucl.ac.be/wiki/SimplifiedDM",
23        Version      -> "1.0"
24};
25
26
27(* ************************** *)
28(* *** Interaction orders *** *)
29(* ************************** *)
30
31M$InteractionOrderHierarchy = {
32        {QCD, 1},
33        {NP,  1},
34        {QED, 2}
35};
36
37
38(* ************************** *)
39(* *****   Parameters   ***** *)
40(* ************************** *)
41
42M$Parameters = {
43        (* Dark Sector Masses *)
44        MDM == {
45                ParameterType -> External,
46                Value         -> 800,
47                Description   -> "DM mass",
48                TeX           -> Subscript[M, DM]
49        },
50        MX == {
51                ParameterType -> External,
52                Value         -> 880,
53                Description   -> "X mass",
54                TeX           -> Subscript[M, X]
55        },
56        MM == {
57                ParameterType -> External,
58                Value         -> 600,
59                Description   -> "M mass",
60                TeX           -> Subscript[M, M]
61        },
62
63        (* Dark Sector Mediator Couplings *)
64        yD == {
65                ParameterType    -> External,
66                Value            -> 0.1,
67                InteractionOrder -> {NP, 1},
68                Description      -> "Dark Yukawa interaction",
69                TeX              -> Subscript[y, D]
70        },
71
72        (* Visible Sector Mediator Couplings *)
73        yudL == {
74                ComplexParameter -> False,
75                ParameterType    -> External,
76                Indices          -> {Index[Generation], Index[Generation]},
77                Definitions      -> yudL[i_?NumericQ, j_?NumericQ] :> 0 /; (i =!= j),
78                Value            -> {
79                        yudL[1, 1] -> 0.1,
80                        yudL[2, 2] -> 0.1,
81                        yudL[3, 3] -> 0.1
82                },
83                InteractionOrder -> {NP, 1},
84                Description      -> "Mud L Yukawa",
85                TeX              -> Subsuperscript[y, ud, L]
86        },
87        yudR == {
88                ComplexParameter -> False,
89                ParameterType    -> External,
90                Indices          -> {Index[Generation], Index[Generation]},
91                Definitions      -> yudR[i_?NumericQ, j_?NumericQ] :> 0 /; (i =!= j),
92                Value            -> {
93                        yudR[1, 1] -> 0.1,
94                        yudR[2, 2] -> 0.1,
95                        yudR[3, 3] -> 0.1
96                },
97                InteractionOrder -> {NP, 1},
98                Description      -> "Mud R Yukawa",
99                TeX              -> Subsuperscript[y, ud, R]
100        }
101};
102
103
104(* ************************** *)
105(* **** Particle classes **** *)
106(* ************************** *)
107
108M$ClassesDescription = {
109        (* Dark Sector Physical Fields *)
110        F[21] == {
111                ClassName        -> DM,
112                SelfConjugate    -> True,
113                Mass             -> {MDM, Internal},
114                Width            -> {WDM, 0},
115                PropagatorLabel  -> "DM",
116                ParticleName     -> "~DM",
117                FullName         -> "DM"
118        },
119        F[22] == {
120                ClassName        -> X,
121                Indices          -> {Index[Colour]},
122                SelfConjugate    -> False,
123                Mass             -> {MX, Internal},
124                Width            -> {WX, 1},
125                QuantumNumbers   -> {Q -> -1/3},
126                PropagatorLabel  -> "X",
127                ParticleName     -> "~X",
128                AntiParticleName -> "~X~",
129                FullName         -> "X"
130        },
131        S[21] == {
132                ClassName        -> M,
133                Indices          -> {Index[Colour]},
134                SelfConjugate    -> False,
135                Mass             -> {MM, Internal},
136                Width            -> {WM, 1},
137                QuantumNumbers   -> {Q -> -1/3},
138                PropagatorLabel  -> "M",
139                ParticleName     -> "M",
140                AntiParticleName -> "M~",
141                FullName         -> "M"
142        },
143
144        (* Dark Sector Unphysical Fields *)
145        F[31] == {
146                ClassName        -> XUP,
147                Unphysical       -> True,
148                Indices          -> {Index[Colour]},
149                SelfConjugate    -> False,
150                QuantumNumbers   -> {Y -> -1/3},
151                Definitions      -> { XUP[s1_, u1_] -> X[s1, u1] }
152        },
153        S[31] == {
154                ClassName       -> MUP,
155                Unphysical      -> True,
156                Indices         -> {Index[Colour]},
157                SelfConjugate   -> False,
158                QuantumNumbers  -> {Y -> -1/3},
159                Definitions     -> { MUP[c1_] -> M[c1] }
160        }       
161};
162
163
164(* ************************** *)
165(* ****    Lagrangian    **** *)
166(* ************************** *)
167
168(* DM: Kinetic, mass and self-interaction terms *)
169LDM := 1/2 I DMbar.Ga[mu].DC[DM, mu] - 1/2 MDM DMbar.DM;
170
171(* X: Kinetic, mass and self-interaction terms *)
172LX := I XUPbar.Ga[mu].DC[XUP, mu] - MX XUPbar.XUP;
173
174(* M: Kinetic, mass and self-interaction terms *)
175LM := DC[MUPbar[c1], mu] DC[MUP[c1], mu] - MM^2 MUPbar[c1] MUP[c1];
176
177(* Interactions: Visible sector *)
178LVIS := Block[{c1, c2, c3, f1, f2, s1, s2, lagr},
179        lagr = Eps[c3, c1, c2] MUPbar[c3] (yudR[f1, f2] ProjP[s1, s2] + yudL[f1, f2] ProjM[s1, s2]) dqbar[s1, f1, c1].CC[uq][s2, f2, c2];
180        lagr + HC[lagr]
181];
182
183(* Interactions: Visible sector [Alternative Lagrangian Formulation] *)
184LVISALT := Block[{c1, c2, c3, i1, i2, f1, f2, s1, lagr},
185        lagr = Eps[c3, c1, c2] MUPbar[c3] (yudL[f1, f2] dRbar[s1, f1, c1].CC[uR[s1, f2, c2]] - 1/2 yudR[f1, f2] QLbar[s1, i1, f1, c1].Eps[i1, i2].CC[QL[s1, i2, f2, c2]]);
186        lagr + HC[lagr]
187];
188
189(* Interactions: Dark sector *)
190LDARK := Block[{s1, c1, lagr},
191        lagr = -yD XUPbar[s1, c1].DM[s1] MUP[c1];
192        lagr + HC[lagr]
193];
194
195(* Use this identifier for the global Lagrangian *)
196LRM := LDM + LX + LM + LVIS + LDARK;
197