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datestamp: 2013-03-12 10:02:01
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status_changed: 2013-03-12 10:02:01
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Dück, Alexander
title: Phenomenology of Neutrinos and Possible SO(10) Origins of Fermion Masses and Mixings
title_de: Phänomenologie von Neutrinos und mögliche SO(10) Ursprünge von Fermionmassen und -mischungen
subjects: 530
divisions: 851340
adv_faculty: af-13
cterms_swd: Große Vereinheitlichung
cterms_swd:  Elementarteilchenphysik
cterms_swd: Neutrinophänomenologie
cterms_swd: Fermionmassen
cterms_swd: Fermionmischung
cterms_swd: Renormierungsgruppenlaufen
abstract: Important but yet unanswered questions in neutrino physics are the neutrino mass hierarchy, precision determination of mixings and CP violation. A widely studied mixing scheme upon which many models are based is tri-bimaximal mixing. We emphasize the importance of alternative mixing schemes and confront their predictions with current data on neutrino mixings. Where necessary we show how perturbations of the leading order predictions can result in viable schemes. Further we study the prospects to test the inverted hierarchy with neutrinoless double beta decay. We find that the lower limit of the effective neutrino mass relevant for this process and hence the prospects to experimentally exclude the inverted hierarchy are highly sensitive to the neutrino mixing angle theta(12). We further take into account uncertainties from nuclear physics. Next we analyze the possibility to explain the origin of fermion masses and mixings as well as the baryon asymmetry within renormalizable Grand Unified Theories based on SO(10), including effects of renormalization group evolution. Models with different Higgs representations are considered. After constraining the model parameters with experimental data we give the model predictions for undetermined observables; for the leptonic CP violating phase we also show the ranges allowed at 68% C.L.
abstract_translated_text: Wichtige, aber bisher unbeantwortete, Fragen in der Neutrinophysik sind die Neutrinomassenhierarchie, präzise Messung der Mischungsparameter und CP-Verletzung. Ein in der Literatur detailliert untersuchtes Schema für Mischungsparameter ist Tri-Bimaximale Mischung. In der vorliegenden Arbeit wird die Wichtigkeit von alternativen Mischungsschemata betont, viele von ihnen analysiert, und ihre Vorhersagen mit aktuellen Messdaten
zu Neutrinomischungen konfrontiert. Wo notwendig zeigen wir wie Störungen der Vorhersagen erster Ordnung zu einem phänomenologisch akzeptablen Mischungsschema führen. Des Weiteren erforschen wir die Aussicht die invertierte Hierarchie mit neutrinolosem doppeltem Betazerfall zu testen. Ein Ergebnis ist, dass das untere Limit der effektiven Neutrinomasse, die relevant für diesen Prozess und somit die Aussicht die invertierte Hierarchie experimentell auszuschließen ist, sensitiv vom Neutrinomischungswinkel theta(12) abhängt. Weiterhin
beziehen wir Unsicherheiten aus der Kernphysik mit in die Analyse ein. Als nächstes analysieren wir die M¨oglichkeit den Ursprung von Fermionmassen und -mischungen sowie die Baryonasymmetrie im Rahmen renormierbarer großer vereinheitlichter Theorien basierend auf der Gruppe SO(10) zu erklären und berücksichtigen dabei Effekte des Renormierungsgruppenlaufens. Modelle mit verschiedenen Higgsdarstellungen werden betrachtet. Nachdem die Modellparameter anhand experimenteller Daten eingeschränkt worden sind, präsentieren wir Vorhersagen der Modelle für bisher ungemessene Observablen. Für die leptonische CP-verletzende Phase geben wir zul¨assige Bereiche mit 68% Konfidenz an.
abstract_translated_lang: ger
date: 2012-12-10
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00014523
ppn_swb: 1652216642
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-145239
date_accepted: 2013-02-06
advisor: HASH(0x564e1c4c26a8)
language: eng
bibsort: DUCKALEXANPHENOMENOL20121210
full_text_status: public
citation:   Dück, Alexander  (2012) Phenomenology of Neutrinos and Possible SO(10) Origins of Fermion Masses and Mixings.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/14523/1/Alexander_D%C3%BCck_Thesis.pdf