Singlet extensions of the standard model at LHC Run 2: benchmarks and comparison with the NMSSM

The Complex singlet extension of the Standard Model (CxSM) is the simplest extension that provides scenarios for Higgs pair production with different masses. The model has two interesting phases: the dark matter phase, with a Standard Model-like Higgs boson, a new scalar and a dark matter candidate; and the broken phase, with all three neutral scalars mixing. In the latter phase Higgs decays into a pair of two different Higgs bosons are possible. In this study we analyse Higgs-to-Higgs decays in the framework of singlet extensions of the Standard Model (SM), with focus on the CxSM. After demonstrating that scenarios with large rates for such chain decays are possible we perform a comparison between the NMSSM and the CxSM. We find that, based on Higgs-to-Higgs decays, the only possibility to distinguish the two models at the LHC run 2 is through final states with two different scalars. This conclusion builds a strong case for searches for final states with two different scalars at the LHC run 2. Finally, we propose a set of benchmark points for the real and complex singlet extensions to be tested at the LHC run 2. They have been chosen such that the discovery prospects of the involved scalars are maximised and they fulfil the dark matter constraints. Furthermore, for some of the points the theory is stable up to high energy scales. For the computation of the decay widths and branching ratios we developed the Fortran code sHDECAY, which is based on the implementation of the real and complex singlet extensions of the SM in HDECAY.

A durabilidade dos clássicos do design como instrumento de apoio ao processo de conceção de produto: 10 princípios para o projeto

A presente investigação identifica o caminho seguido no estudo que se centrou na durabilidade dos produtos como estratégia para a prevenção/redução dos impactes ambientais provocados pela excessiva produção e consumo das sociedades ocidentais. O trabalho baseou-se primeiramente na reunião de argumentos que justificassem a necessidade da investigação. A partir dos conhecimentos obtidos sobre as consequências do descarte prematuro de produtos, incluindo a produção de resíduos e utilização de recursos naturais, a investigação foi direcionada para as estratégias que motivam a redução do consumo pelo aumento da vida útil do produto. A durabilidade de alguns produtos designados de Clássicos do Design motivou o desenvolvimento da investigação. Depois de definido o universo que se enquadra nesta categoria, foi selecionada uma amostra que se considerou representativa e criou-se uma base de dados onde se sistematizou os conteúdos relevantes a conhecer. Através da análise qualitativa e quantitativa da amostra desses produtos, obteve-se uma matriz operativa composta por 10 princípios que pode ser introduzida no processo de design de novos produtos para aquisição de um tempo de vida útil inicial potencialmente maior. Os resultados da aplicação prática da estratégia desenvolvida, a tese, determinarão no futuro a conceção e produção de artefactos que se pretende apresentar à indústria nacional.

All one-loop scalar vertices in the effective potential approach

Using the one-loop Coleman-Weinberg effective potential, we derive a general analytic expression for all the derivatives of the effective potential with respect to any number of classical scalar fields. The result is valid for a renormalisable theory in four dimensions with any number of scalars, fermions or gauge bosons. This result corresponds to the zero-external momentum contribution to a general one-loop diagram with N scalar external legs. We illustrate the use of the general result in two simple scalar singlet extensions of the Standard Model, to obtain the dominant contributions to the triple couplings of light scalar particles under the zero external momentum approximation.