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Abstract

Die festgestellten leichten Neutrinomassen und die Dunkle Materie im Universum erfordern Physik jenseits des Standardmodells für eine theoretische Erklärung. Modelle, die einen gemeinsamen Erklärungsrahmen für diese zwei Probleme bereitstellen, sind besonders attraktiv. Insbesondere liefern Mechanismen mit Korrekturen höherer Ordnung leichte Neutrinomassen bedingt durch Korrekturfaktoren, die Neutrinomassen auf natürliche Weise unterdrücken. Diese Korrekturen können eine Verbindung zur Physik der Dunklen Materie darstellen. In den meisten Betrachtungen wird die Restdichte der Dunklen Materie durch Ausfrieren von Teilchenreaktionen erzeugt. Diese Doktorarbeit leistet einen Beitrag zu Neutrinomassen, die über Korrekturen höherer Ordnung erzeugt werden, und zu Dunkler Materie, die ausfriert. Im Einzelnen wird gezeigt, dass im Ma-Model ein rechtshändiges Neutrino als Dunkle Materie in direkten Nachweisexperimenten durch Photonenaustausch in erster Strahlungskorrektur nachgewiesen werden kann. Das Zee{Babu-Model wird mit einer globalen Symmetrie erweitert, die auf Baryon- und Leptonzahl basiert. Spontane Brechung dieser Symmetrie erzeugt leichte Neutrinomassen und eine Masse für stabile Dunkle Materie Teilchen. Darüber hinaus stellt diese Doktorarbeit einen neuen Produktionsmechanismus bereit, der keV sterile Neutrinos erzeugt. Dieser Mechanismus basiert auf Erzeugungs-und Vernichtungsreaktionen eines Teilchens, die mit Reaktionen anderer Teilchen einfrieren. Insbesondere werden keV sterile Neutrinos untersucht, die durch den Zerfall eines skalaren Teilchens entstehen, das eingefroren ist.