SchoolKias/FeynRules: susyqcd_dirac.fr

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SUSY-QCD with Dirac fermions

Line 
1(* ********************************************************* *)
2(* *****                                               ***** *)
3(* *****  FeynRules model file: SUSY-QCD               ***** *)
4(* *****  Author: B. Fuks                              ***** *)
5(* *****                                               ***** *)
6(* ********************************************************* *)
7
8
9(* ************************** *)
10(* *****  Information   ***** *)
11(* ************************** *)
12M$ModelName = "SUSYQCD";
13
14M$Information = {
15  Authors      -> {"Benjamin Fuks"},
16  Date         ->  "24.10.11",
17  Version      ->  "1.0.0",
18  Institutions -> {"IPHC Strasbourg / U. of Strasbourg"},
19  Emails       -> {"benjamin.fuks@iphc.cnrs.fr"}
20};
21
22
23(* ************************** *)
24(* *****    Indices     ***** *)
25(* ************************** *)
26IndexRange[Index[Gluon ]] = NoUnfold[Range[8]]; IndexStyle[Gluon,  a]; 
27IndexRange[Index[Colour]] = NoUnfold[Range[3]]; IndexStyle[Colour, m];
28IndexRange[Index[Gen   ]] = Range[3];           IndexStyle[Gen,    f];
29
30(* ************************** *)
31(* *****  Gauge groups  ***** *)
32(* ************************** *)
33M$GaugeGroups = {
34  SU3C == {
35    Abelian           -> False,
36    GaugeBoson        -> G,
37    CouplingConstant  -> gs,
38    StructureConstant -> f,
39    Representations   -> {T,Colour} }
40};
41
42(* ************************** *)
43(* *****     Fields     ***** *)
44(* ************************** *)
45M$ClassesDescription = {
46  (* Gluon field *)
47  V[1] == {
48    ClassName       -> G,
49    SelfConjugate   -> True,
50    Indices         -> {Index[Gluon]},
51    Mass            -> 0,
52    Width           -> 0,
53    PDG             -> 21
54  },
55
56  (* gluino *)
57  F[1] == {
58    ClassName        -> go,
59    SelfConjugate    -> True,
60    Indices          -> {Index[Gluon]},
61    Mass             -> {Mgo,500},
62    Width            -> {Wgo,10},
63    PDG              -> 1000021
64  },
65
66  (* up-type quarks *)
67  F[2] == {
68    ClassName        -> uq,
69    SelfConjugate    -> False,
70    Indices          -> {Index[Gen], Index[Colour]},
71    FlavorIndex      -> Gen,
72    QuantumNumbers   -> {Q -> 2/3},
73    ClassMembers     -> {u, c, t},
74    Mass             -> {Mu, {MU,2.55*^-3}, {MC,1.42}, {MT,172}},
75    Width            -> {0, 0, {WT, 1.50833649}},
76    PDG              -> {2, 4, 6}
77  },
78
79  (* left-handed up-type squarks *)
80  S[1] == {
81    ClassName        -> sqL,
82    SelfConjugate    -> False,
83    Indices          -> {Index[Gen],Index[Colour]},
84    FlavorIndex      -> Gen,
85    QuantumNumbers   -> {Q -> 2/3},
86    ClassMembers     -> {suL, scL, stL},
87    Mass             -> {MsqL, {MsuL,300}, {MscL,300}, {MstL,300}},
88    Width            -> {{WsuL,5}, {WscL,5}, {WstL,5}},
89    PDG              -> {1000002, 1000004, 1000006}
90  },
91
92  (* right-handed up-type squarks *)
93  S[2] == {
94    ClassName        -> sqR,
95    SelfConjugate    -> False,
96    Indices          -> {Index[Gen],Index[Colour]},
97    FlavorIndex      -> Gen,
98    QuantumNumbers   -> {Q -> 2/3},
99    ClassMembers     -> {suR, scR, stR},
100    Mass             -> {MsqR, {MsuR,300}, {MscR,300}, {MstR,300}},
101    Width            -> {{WsuR,5}, {WscR,5}, {WstR,5}},
102    PDG              -> {2000002, 2000004, 2000006}
103  }
104};
105
106(* ************************** *)
107(* *****   Parameters   ***** *)
108(* ************************** *)
109M$Parameters = {
110  aS    == {
111    ParameterType    -> External,
112    Value            -> 0.1184,
113    InteractionOrder -> {QCD, 2}
114  },
115  gs == {
116    ParameterType    -> Internal,
117    Value            -> Sqrt[4 Pi aS],
118    InteractionOrder -> {QCD, 1},
119    ParameterName    -> G
120  }
121};
122
123(* ************************** *)
124(* *****   Lagrangian   ***** *)
125(* ************************** *)
126LVector := -1/4 FS[G,mu,nu,a] FS[G,mu,nu,a] +
127            I/2 Ga[mu,s1,s2] gobar[s1,a].DC[go[s2,a],mu] -
128            1/2 Mgo gobar[s1,a].go[s1,a];
129
130Lkin := DC[sqLbar[cc,ff],mu] DC[sqL[cc,ff],mu] +
131       DC[sqRbar[cc,ff],mu] DC[sqR[cc,ff],mu] +
132       I Ga[mu,s1,s2] uqbar[s1,ff,cc].DC[uq[s2,ff,cc],mu] -
133       Mu[ff] uqbar[s1,ff,cc].uq[s1,ff,cc] -
134       MsqL[ff]^2 sqLbar[ff,cc] sqL[ff,cc] -
135       MsqR[ff]^2 sqRbar[ff,cc] sqR[ff,cc];
136
137LD := -1/2 gs^2 *
138       (sqRbar[ff1,cc1] T[a,cc1,cc2] sqR[ff1,cc2] -
139        sqLbar[ff1,cc1] T[a,cc1,cc2] sqL[ff1,cc2]) *
140       (sqRbar[ff2,cc3] T[a,cc3,cc4] sqR[ff2,cc4] -
141        sqLbar[ff2,cc3] T[a,cc3,cc4] sqL[ff2,cc4]);
142
143Lgosqq :=  Sqrt[2] gs ProjM[s1,s2] * (
144    - sqLbar[ff, cc1] T[a,cc1,cc2] gobar[s1,a].uq[s2,ff,cc2] +
145      uqbar[s1,ff,cc1].go[s2,a] T[a,cc1,cc2] sqR[ff,cc2]);
146
147LMatter := Lkin + LD + Lgosqq + HC[Lgosqq];
148
149Lagr := LVector + LMatter;