SchoolKias/FeynRules: susyqcd_weyl.fr

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SUSY-QCD with Weyl 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[Colourb]]= NoUnfold[Range[3]]; IndexStyle[Colourb,m];
29IndexRange[Index[Gen   ]] = Range[3];           IndexStyle[Gen,    f];
30IndexRange[Index[Squark]] = Range[6];           IndexStyle[Squark, i];
31(* ************************** *)
32(* *****  Gauge groups  ***** *)
33(* ************************** *)
34M$GaugeGroups = {
35  SU3C == {
36    Abelian           -> False,
37    GaugeBoson        -> G,
38    CouplingConstant  -> gs,
39    StructureConstant -> f,
40    Representations   -> {T,Colour}}
41};
42
43(* ************************** *)
44(* *****     Fields     ***** *)
45(* ************************** *)
46M$ClassesDescription = {
47  (* Gluon field *)
48  V[1] == {
49    ClassName       -> G,
50    SelfConjugate   -> True,
51    Indices         -> {Index[Gluon]},
52    Mass            -> 0,
53    Width           -> 0,
54    PDG             -> 21
55  },
56
57  (* gluino *)
58  W[1] == {
59    ClassName     -> gow,
60    Unphysical    -> True,
61    Chirality     -> Left,
62    SelfConjugate -> False,
63    Indices       -> {Index[Gluon]},
64    Definitions   -> {gow[inds__]->-I*goww[inds]}
65  },
66  W[2] == {
67    ClassName     -> goww,
68    Unphysical    -> True,
69    Chirality     -> Left,
70    SelfConjugate -> False,
71    Indices       -> {Index[Gluon]}
72  },
73  F[1] == {
74    ClassName        -> go,
75    WeylComponents   -> goww,
76    SelfConjugate    -> True,
77    Indices          -> {Index[Gluon]},
78    Mass             -> {Mgo,500},
79    Width            -> {Wgo,10},
80    PDG              -> 1000021
81  },
82
83  (* up-type quarks *)
84 W[3] == {
85    ClassName      -> uqLw,
86    Unphysical     -> True,
87    Chirality      -> Left,
88    SelfConjugate  -> False,
89    Indices        -> {Index[Gen],Index[Colour]},
90    FlavorIndex    -> Gen,
91    QuantumNumbers -> {Q-> 2/3}
92  },
93  W[4] == {
94    ClassName      -> uqRw,
95    Unphysical     -> True,
96    Chirality      -> Right,
97    SelfConjugate  -> False,
98    Indices        -> {Index[Gen],Index[Colour]},
99    FlavorIndex    -> Gen,
100    QuantumNumbers -> {Q-> 2/3}
101  },
102  F[2] == {
103    ClassName        -> uq,
104    WeylComponents   -> {uqLw,uqRw},
105    SelfConjugate    -> False,
106    Indices          -> {Index[Gen], Index[Colour]},
107    FlavorIndex      -> Gen,
108    QuantumNumbers   -> {Q -> 2/3},
109    ClassMembers     -> {u, c, t},
110    Mass             -> {Mu, {MU,2.55*^-3}, {MC,1.42}, {MT,172}},
111    Width            -> {0, 0, {WT, 1.50833649}},
112    PDG              -> {2, 4, 6}
113  },
114
115  (* left-handed up-type squarks *)
116  S[1] == {
117    ClassName        -> sqL,
118    SelfConjugate    -> False,
119    Indices          -> {Index[Gen],Index[Colour]},
120    FlavorIndex      -> Gen,
121    QuantumNumbers   -> {Q -> 2/3},
122    ClassMembers     -> {suL, scL, stL},
123    Mass             -> {MsqL, {MsuL,300}, {MscL,300}, {MstL,300}},
124    Width            -> {{WsuL,5}, {WscL,5}, {WstL,5}},
125    PDG              -> {1000002, 1000004, 1000006}
126  },
127
128  (* right-handed up-type squarks *)
129  S[2] == {
130    ClassName        -> sqR,
131    SelfConjugate    -> False,
132    Indices          -> {Index[Gen],Index[Colour]},
133    FlavorIndex      -> Gen,
134    QuantumNumbers   -> {Q -> 2/3},
135    ClassMembers     -> {suR, scR, stR},
136    Mass             -> {MsqR, {MsuR,300}, {MscR,300}, {MstR,300}},
137    Width            -> {{WsuR,5}, {WscR,5}, {WstR,5}},
138    PDG              -> {2000002, 2000004, 2000006}
139  }
140};
141
142(* ************************** *)
143(* *****   Parameters   ***** *)
144(* ************************** *)
145M$Parameters = {
146  aS    == {
147    ParameterType    -> External,
148    Value            -> 0.1184,
149    InteractionOrder -> {QCD, 2}
150  },
151  gs == {
152    ParameterType    -> Internal,
153    Value            -> Sqrt[4 Pi aS],
154    InteractionOrder -> {QCD, 1},
155    ParameterName    -> G
156  }
157};
158
159(* ************************** *)
160(* *****   Lagrangian   ***** *)
161(* ************************** *)
162LVector := -1/4 FS[G,mu,nu,a] FS[G,mu,nu,a] +
163            I/2 si[mu,sp1,sp2] (
164              gow[sp1,a].DC[gowbar[sp2,a],mu] -
165              DC[gow[sp1,a],mu].gowbar[sp2,a]) -
166            1/2 Mgo (goww[s1,a].goww[s1,a] + gowwbar[s1,a].gowwbar[s1,a]);
167
168Lkin := DC[sqLbar[cc,ff],mu] DC[sqL[cc,ff],mu] +
169        DC[sqRbar[cc,ff],mu] DC[sqR[cc,ff],mu] +
170        I/2 si[mu, sp1, sp2] (
171          uqLw[sp1, ff, cc].DC[uqLwbar[sp2, ff, cc], mu] -
172          DC[uqLw[sp1, ff, cc], mu].uqLwbar[sp2, ff, cc]) +
173        I/2 sibar[mu,sp1,sp2] (
174          uqRw[sp1, ff, cc].DC[uqRwbar[sp2, ff, cc], mu] -
175          DC[uqRw[sp1, ff, cc], mu].uqRwbar[sp2, ff, cc]) -
176        Mu[ff] (uqLw[sp, ff, cc].uqRwbar[sp, ff, cc] +
177          uqLwbar[sp, ff, cc].uqRw[sp, ff, cc]) -
178        MsqL[ff]^2 sqLbar[ff,cc] sqL[ff,cc] -
179        MsqR[ff]^2 sqRbar[ff,cc] sqR[ff,cc];
180
181LD := -1/2 gs^2 *
182       (sqRbar[ff1,cc1] T[a,cc1,cc2] sqR[ff1,cc2] -
183        sqLbar[ff1,cc1] T[a,cc1,cc2] sqL[ff1,cc2]) *
184       (sqRbar[ff2,cc3] T[a,cc3,cc4] sqR[ff2,cc4] -
185        sqLbar[ff2,cc3] T[a,cc3,cc4] sqL[ff2,cc4]);
186
187Lgosqq :=  I Sqrt[2] gs (
188    - sqLbar[ff, cc1] T[a,cc1,cc2] uqLw[s1,ff,cc2].gow[s1,a] +
189      sqR[ff,cc2] T[a,cc1,cc2] uqRwbar[s1,ff,cc1].gow[s1,a]);
190
191
192LMatter := Lkin + LD + Lgosqq + HC[Lgosqq];
193
194Lagr:= WeylToDirac[LVector + LMatter];