Christoph Horst, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2013 :

"N=2 Vakua in elektrisch geeichten N=4 Supergravitationstheorien"


"N=2 vacua in electrically gauged N=4 supergravities"



Schlagwörter: extended supersymmetry, supersymmetry breaking, partial breaking, supergravity, embedding tensor formalism, eletric gaugings, Killing spinor equations
PACS : 98.80.Cq, 04.60.Cf, 11.25.-w, 11.30.Pb
Volltext

Summary

Kurzfassung

Gegenstand der vorliegenden Arbeit sind N=4 Supergravitationstheorien in vierdimensionaler Raumzeit mit N=2 Vakua. Um solche Theorien zu konstruieren, verwenden wir den Einbettungstensorformalismus, welcher allgemeine konsistente magnetische Eichungen einer a priori ungeeichten N=4 Supergravitationstheorie mit Materiekopplungen in einem symplektischen Rahmen mit SO(1, 1) x SO(6, n) off-shell Symmetrie beschreibt. Zunächst formulieren wir die notwendigen Bedingungen für die partielle Supersymmetriebrechung und stellen fest, dass die Killingspinorgleichungen nach den Einbettungstensorkomponenten aufgelöst werden können. Als nächstes zeigen wir, dass die Klassi kation der Theorien mit einem Vakuum, welches nur einen Teil der Supersymmetrie respektiert, durch die Lösungen eines Systems rein algebraischer, quadratischer Gleichungen gegeben ist. Dann beschränken wir uns auf rein elektrische Eichungen und konstruieren eine Klasse konsistenter sogenannter Superhiggsmechanismen und studieren deren Eigenschaften. Wir finden heraus, dass in solchen Theorien das Spektrum durch vollständige N=2 Supermultipletts gegeben ist, welche entweder masselos oder BPS sind. Ferner legen wir dar, dass abgesehen von einer abelschen Lie-Algebra beliebige ungebrochene Eich-Lie-Algebren realisiert werden können, so denn die Anzahl der N=4 Vektormultipletts genügend groß ist. Schlussendlich rechnen wir die relevanten Terme der effektiven Theorie unterhalb der Supersymmetriebrechungsskala aus und argumentieren, dass die spezielle Kählermannigfaltigkeit für die skalaren Felder aus den N=2 Vektormultipletts in der einzigen Serie von Produktmannigfaltigkeiten, die gleichzeitig speziell-Kähler sind, liegen muss.

Titel

Kurzfassung

Summary

In this thesis we study N=2 vacua in gauged N=4 supergravity theories in fourdimensional spacetime. Using the embedding tensor formalism that describes general consistent magnetic gaugings of an ungauged N=4 matter-coupled supergravity theory in a symplectic frame with SO(1,1) x SO(6,n) off-shell symmetry we formulate necessary conditions for partial supersymmetry breaking and find that the Killing spinor equations can be solved for the embedding tensor components. Subsequently, we show that the classification of theories that allow for vacua with partial supersymmetry amounts to solving a system of purely algebraic quadratic equations. Then, we restrict ourselves to the class of purely electric gaugings and explicitly construct a class of consistent super-Higgs mechanisms and study its properties. In particular, we find that the spectrum fi lls complete N=2 supermultiplets that are either massless or BPS. Furthermore, we demonstrate that (modulo an abelian Lie algebra) arbitrary unbroken gauge Lie algebras can be realized provided that the number of N=4 vector multiplets is sufficiently large. Finally, we compute the relevant terms of the effective action below the scale of partial supersymmetry breaking and argue that the special Kähler manifold for the scalars of the N=2 vector multiplets has to be in the unique series of special Kähler product manifolds.