<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="review-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Phys.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Physics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Phys.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-424X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2018.00019</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Physics</subject>
<subj-group>
<subject>Review</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Neutrino Masses and Leptogenesis in Left&#x02013;Right Symmetric Models: A Review From a Model Building Perspective</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Hati</surname> <given-names>Chandan</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<xref ref-type="author-notes" rid="fn001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/487468/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Patra</surname> <given-names>Sudhanwa</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Pritimita</surname> <given-names>Prativa</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3"><sup>3</sup></xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Sarkar</surname> <given-names>Utpal</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff3"><sup>3</sup></xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff4"><sup>4</sup></xref>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><sup>1</sup><institution>Laboratoire de Physique Corpusculaire, Centre National de la Recherche Scientifique/IN2P3 UMR 6533</institution>, <addr-line>Aubi&#x000E8;re</addr-line>, <country>France</country></aff>
<aff id="aff2"><sup>2</sup><institution>Department of Physics, Indian Institute of Technology Bhilai</institution>, <addr-line>Chhattisgarh</addr-line>, <country>India</country></aff>
<aff id="aff3"><sup>3</sup><institution>Center of Excellence in Theoretical and Mathematical Sciences, Siksha &#x02018;O&#x02019; Anusandhan University</institution>, <addr-line>Bhubaneswar</addr-line>, <country>India</country></aff>
<aff id="aff4"><sup>4</sup><institution>Department of Physics, Indian Institute of Technology Kharagpur</institution>, <addr-line>Kharagpur</addr-line>, <country>India</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Alexander Merle, Max Planck Institute for Physics (MPG), Germany</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Eduardo Peinado, Instituto de F&#x000ED;sica, Universidad Nacional Aut&#x000F3;noma de M&#x000E9;xico, Mexico; Bhupal Dev, Washington University in St. Louis, United States</p></fn>
<fn fn-type="corresp" id="fn001"><p>&#x0002A;Correspondence: Chandan Hati <email>chandan.hati&#x00040;clermont.in2p3.fr</email></p></fn>
<fn fn-type="other" id="fn002"><p>This article was submitted to High-Energy and Astroparticle Physics, a section of the journal Frontiers in Physics</p></fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>06</day>
<month>03</month>
<year>2018</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2018</year>
</pub-date>
<volume>6</volume>
<elocation-id>19</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>17</day>
<month>10</month>
<year>2017</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>14</day>
<month>02</month>
<year>2018</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2018 Hati, Patra, Pritimita and Sarkar.</copyright-statement>
<copyright-year>2018</copyright-year>
<copyright-holder>Hati, Patra, Pritimita and Sarkar</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license>
</permissions>
<abstract>
<p>In this review, we present several variants of left&#x02013;right symmetric models in the context of neutrino masses and leptogenesis. In particular, we discuss various low scale seesaw mechanisms like linear seesaw, inverse seesaw, extended seesaw and their implications to lepton number violating process like neutrinoless double beta decay. We also visit an alternative framework of left&#x02013;right models with the inclusion of vector-like fermions to analyze the aspects of universal seesaw. The symmetry breaking of left&#x02013;right symmetric model around few TeV scale predicts the existence of massive right-handed gauge bosons <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> and <italic>Z</italic><sub><italic>R</italic></sub> which might be detected at the LHC in near future. If such signals are detected at the LHC that can have severe implications for leptogenesis, a mechanism to explain the observed baryon asymmetry of the Universe. We review the implications of TeV scale left&#x02013;right symmetry breaking for leptogenesis.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>left-right symmetry</kwd>
<kwd>neutrino mass</kwd>
<kwd>leptogenesis</kwd>
<kwd>neutrinoless double beta decay</kwd>
<kwd>low scale seesaw</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="13"/>
<table-count count="6"/>
<equation-count count="144"/>
<ref-count count="158"/>
<page-count count="28"/>
<word-count count="18829"/>
</counts>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>1. Introduction</title>
<p>Although the Standard Model (SM) of particle physics is highly successful in explaining the low energy phenomenology of fundamental particles, the reasons to believe it is incomplete are not less. The most glaring of them all is the issue of neutrino mass which has been confirmed by the oscillation experiments. Some more unsolved puzzles like dark matter, dark energy, baryon asymmetry of the universe strongly suggest that SM is only an effective limit of a more fundamental theory of interactions. In addition to the fact that gravity is completely left out in the SM, the strong interaction is not unified with weak and electromagnetic interactions. In fact, even in the electroweak &#x0201C;unification&#x0201D; one still has two coupling constants, <italic>g</italic> and <italic>g</italic>&#x02032; corresponding to <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> and <italic>U</italic>(1)<sub><italic>Y</italic></sub>. Thus, one is tempted to seek for a more complete theory where the couplings <italic>g</italic><sub><italic>s</italic></sub>, <italic>g</italic>, and <italic>g</italic>&#x02032; unify at some higher energy scale giving a unified description of the fundamental interactions. Given that the ratio <italic>m</italic><sub>Pl</sub>/<italic>m</italic><sub><italic>W</italic></sub> is so large, where <inline-formula><mml:math id="M1"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext>Pl</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>19</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x000A0;GeV</mml:mtext></mml:math></inline-formula> is the Planck scale, another major issue in the SM is the infamous &#x0201C;hierarchy problem.&#x0201D; The discovery of the Higgs boson with a mass around 125 GeV has the consequence that, if one assumes the Standard Model as an effective theory, then &#x003BB; &#x0007E; <inline-formula><mml:math id="M2"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">O</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>(0.1) and &#x003BC;<sup>2</sup> &#x0007E; (<inline-formula><mml:math id="M3"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">O</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>(100) GeV)<sup>2</sup> (including the effects of 2-loop corrections). The problem is that every particle that couples, directly or indirectly, to the Higgs field yields a correction to &#x003BC;<sup>2</sup> resulting in an enormous quantum correction. For instance, let us consider a one-loop correction to &#x003BC;<sup>2</sup> coming from a loop containing a Dirac fermion <italic>f</italic> with mass <italic>m</italic><sub><italic>f</italic></sub>. If <italic>f</italic> couples to the Higgs boson via the coupling term <inline-formula><mml:math id="M4"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then the correction coming from the one-loop diagram is given by</p>
<disp-formula id="E1"><label>(1)</label><mml:math id="M5"><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>UV</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x0039B;<sub>UV</sub> is the ultraviolet momentum cutoff and the ellipsis are the terms proportional to <inline-formula><mml:math id="M6"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, growing at most logarithmically with &#x0039B;<sub>UV</sub>. Each of the quarks and leptons in the SM plays the role of <italic>f</italic>, and if &#x0039B;<sub>UV</sub> is of the order of <italic>m</italic><sub>Pl</sub>, then the quantum correction to &#x003BC;<sup>2</sup> is about 30 orders of magnitude larger than the required value of &#x003BC;<sup>2</sup> &#x0003D; 92.9 GeV<sup>2</sup>. Since all the SM quarks, leptons, and gauge bosons obtain masses from &#x02329;&#x003D5;&#x0232A;, the entire mass spectrum of the Standard Model is sensitive to &#x0039B;<sub>UV</sub>. Thus, one expects some new physics between <italic>m</italic><sub><italic>W</italic></sub> and <italic>m</italic><sub>Pl</sub> addressing this problem. There are also other questions such as why the fermion families have three generations; is there any higher symmetry that dictates different fermion masses even within each generation; in the CKM matrix the weak mixing angles and the CP violating phase are inputs of the theory, instead of being predicted by the SM. Finally, in the cosmic arena, the observed baryon asymmetry of the universe cannot be explained within the SM. Also there are no suitable candidates for dark matter and dark energy in the SM. These also point toward the existence of physics beyond the SM.</p>
<p>In this review, we study several variants of left&#x02013;right symmetric models which is one of the most popular candidates for physics beyond the standard model. We will review the left&#x02013;right symmetric models in the context of neutrino masses and leptogenesis. We will study various low scale seesaw mechanisms in the context of left&#x02013;right symmetric models and their implications to lepton number violating process like neutrinoless double beta decay. We will also discuss an alternative framework of left&#x02013;right models with the inclusion of vector-like fermions as proposed to analyze various aspects. Interestingly, the breaking of left&#x02013;right symmetry around few TeV scale predicts the existence of massive right-handed gauge bosons <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> and <italic>Z</italic><sub><italic>R</italic></sub> in left&#x02013;right symmetric models. These heavy gauge bosons might be detected at the LHC in near future. If such signals are detected at the LHC that can have conclusive implications for leptogenesis, a mechanism to explain the observed baryon asymmetry of the Universe. In this review we will also discuss the implications of such a detection of left&#x02013;right symmetry breaking for leptogenesis in detail. Before closing this paragraph we would like to stress the fact that this review is far from comprehensive and covers only a limited variety of topics from the vast choices of LRSM-related scenarios. For example, a detailed discussion of the relevant collider phenomenology of the right-handed gauge bosons <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> and <italic>Z</italic><sub><italic>R</italic></sub> and the Higgs sector is beyond the scope of this review. Some relevant references for the LHC phenomenology of <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> and heavy neutrinos are in Keung and Senjanovic [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], Nemevsek et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>], Das et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>], Chen et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>] and Mitra et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>] and for Higgs sector some relevant references are in Bambhaniya et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>], Dutta et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], Dev et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>] and Mitra et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>].</p>
<p>The plan for rest of the review is as follows. In section 2 we briefly review the standard seesaw and radiative mechanisms for light neutrino mass generation. In section 3 we first introduce and then review the standard left&#x02013;right symmetric theories and the implementation of different types of low scale seesaw implementations. In section 4 we review an alternative formulation of left&#x02013;right symmetric theories which uses a universal seesaw to generate fermion masses. We also discuss the implications of this model for neutrinoless double beta decay in this case for the specific scenario of type II seesaw dominance. In section 5 we give a brief introduction to leptogenesis and review some of the standard leptogenesis scenarios associated with neutrino mass generation. In section 6 we review the situation of leptogenesis in left&#x02013;right symmetric theories and the implications of a TeV scale left&#x02013;right symmetry breaking for leptogenesis. Finally, in section 7 we make concluding remarks.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2. Neutrino masses</title>
<p>The atmospheric, solar and reactor neutrino experiments have established that the neutrinos have small non-zero masses which are predicted to be orders of magnitude smaller than the charged lepton masses. However, in the SM the left handed neutrinos &#x003BD;<sub><italic>iL</italic></sub>, <italic>i</italic> &#x0003D; <italic>e</italic>, &#x003BC;, &#x003C4;, transform as (1, 2, &#x02212;1) under the gauge group <italic>SU</italic>(3)<sub><italic>c</italic></sub>&#x000D7;<italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub>&#x000D7;<italic>U</italic>(1)<sub><italic>Y</italic></sub>. Consequently, one cannot write a gauge singlet Majorana mass term for the neutrinos. On the other hand, there are no right handed neutrinos in the SM which would allow a Dirac mass term. The simplest way around this problem is to add singlet right handed neutrinos &#x003BD;<sub><italic>iR</italic></sub> with the transformation (1, 1, 0) under the SM gauge group. Then one can straightaway write the Yukawa couplings giving Dirac mass to the neutrinos</p>
<disp-formula id="E2"><label>(2)</label><mml:math id="M7"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>mass</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>such that once &#x003D5; acquires a VEV, the neutrinos get Dirac mass <italic>m</italic><sub><italic>Dij</italic></sub> &#x0003D; <italic>h</italic><sub><italic>ij</italic></sub>&#x003C5;. Here &#x003C8;<sub><italic>iL</italic></sub> stands for the <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> lepton doublet. However, to explain the lightness of the neutrinos one needs to assume a very small Yukawa coupling for neutrinos in comparison to charged leptons and quarks. However, we do not have a theoretical understanding of why the Yukawa coupling should be so small. Moreover, the accidental <italic>B</italic>&#x02212;<italic>L</italic> symmetry of the SM forbids Majorana masses for the neutrinos. One way out is to consider the dimension-5 effective lepton number violating operator [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>] of the form</p>
<disp-formula id="E3"><label>(3)</label><mml:math id="M8"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>dim-5</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x0039B; is the scale corresponding to some new extension of the SM violating lepton number. This dimension-5 term can induce small Majorana masses to the neutrinos after the eletroweak symmetry breaking</p>
<disp-formula id="E4"><label>(4)</label><mml:math id="M9"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>mass</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>with <inline-formula><mml:math id="M10"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Here, <italic>C</italic> is the charge conjugation matrix. Consequently, lepton number violating new physics at a high scale &#x0039B; would naturally explain the smallness of neutrino masses. In what follows, we discuss some of the popular mechanisms of realizing the same.</p>
<sec>
<title>2.1. Seesaw mechanism: type-I</title>
<p>The type-I seesaw mechanism<xref ref-type="fn" rid="fn0001"><sup>1</sup></xref> [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>] is the simplest mechanism of obtaining tiny neutrino masses. In this mechanism, three singlet right handed neutrinos <italic>N</italic><sub><italic>iR</italic></sub> are added to the SM; and one can write a Yukawa term similar to Equation (2) and a Majorana mass term for the right handed neutrinos since they are singlets under the SM gauge group. The relevant Lagrangian is given by</p>
<disp-formula id="E5"><label>(5)</label><mml:math id="M11"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>type-I</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mstyle><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mtext>h</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo><mml:mtext>c</mml:mtext><mml:mn>..</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Note that, the Majorana mass term breaks the lepton number explicitly and since the right handed neutrinos are SM gauge singlets, there is no symmetry protecting <italic>M</italic><sub><italic>ij</italic></sub> and it can be very large. Now after the symmetry breaking, combining the Dirac and Majorana mass matrices we can write</p>
<disp-formula id="E6"><label>(6)</label><mml:math id="M12"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mstyle><mml:mi>N</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mtext>h.c.</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mtext>h.c.</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>m</italic><sub><italic>D&#x003B1;i</italic></sub> &#x0003D; <italic>h</italic><sub><italic>D&#x003B1;i</italic></sub>&#x003C5;. Now assuming that the eigenvalues of <italic>m</italic><sub><italic>D</italic></sub> are much less than those of <italic>M</italic> one can block diagonalize the mass matrix to obtain the light Majorana neutrinos with masses <inline-formula><mml:math id="M13"><mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and heavy neutrinos with mass <italic>m</italic><sub><italic>N</italic></sub> &#x0003D; <italic>M</italic><sub><italic>i</italic></sub>. Note that if any of the right handed neutrino mass eigenvalues (<italic>M</italic><sub><italic>i</italic></sub>) vanish then some of the left handed neutrinos will combine with the right handed neutrinos to form Dirac neutrinos. For <italic>n</italic> generations, if the rank of <italic>M</italic> is <italic>r</italic>, then there will be 2<italic>r</italic> Majorana neutrinos and <italic>n</italic> &#x02212; <italic>r</italic> Dirac neutrinos. The type-I seesaw mechanism not only generates tiny neutrino masses, but also provides the necessary ingredients for explaining the baryon asymmetry of the universe via leptogenesis [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], which we will discuss in length in the next section.</p>
</sec>
<sec>
<title>2.2. Seesaw mechanism: type-II</title>
<p>In type-II seesaw mechanism [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>], the effective operator given in Equation (3) is realized by extending the SM to include an <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> triplet Higgs &#x003BE; which transforms under the SM gauge group <italic>SU</italic>(3)<sub><italic>c</italic></sub> &#x000D7; <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> &#x000D7; <italic>U</italic>(1)<sub><italic>Y</italic></sub> as (1, 3, 1). For simplicity we assume that there are no right handed neutrinos in this model and only one triplet scalar is present. The Yukawa couplings of the triplet Higgs with the left handed lepton doublet (&#x003BD;<sub><italic>i</italic></sub>, <italic>l</italic><sub><italic>i</italic></sub>) are given by</p>
<disp-formula id="E7"><label>(7)</label><mml:math id="M14"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>type-II</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Now a non-zero VEV acquired by &#x003BE;<sup>0</sup> (&#x02329;&#x003BE;<sup>0</sup>&#x0232A; &#x0003D; <italic>u</italic>) gives Majorana masses to the neutrinos. Note that <italic>u</italic> has to be less than a few GeV to not affect the electroweak &#x003C1;-parameter. The most general Higgs potential with a doublet and a triplet Higgs has the form</p>
<disp-formula id="E8"><label>(8)</label><mml:math id="M15"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We assume &#x003BB;<sub>4</sub> &#x02260; 0, which manifests explicit lepton number violation and the mass of the triplet Higgs <italic>M</italic><sub>&#x003BE;</sub> &#x0007E; &#x003BB;<sub>4</sub> &#x0226B; &#x003C5;. The mass matrix of the scalars <inline-formula><mml:math id="M16"><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle class="text"><mml:mtext>Im</mml:mtext></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M17"><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle class="text"><mml:mtext>Im</mml:mtext></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is given by</p>
<disp-formula id="E9"><label>(9)</label><mml:math id="M18"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>which tells us that one combination of these fields remains massless, which becomes the longitudinal mode of the <italic>Z</italic> boson; while the other combination becomes massive with a mass of the order of triplet Higgs and hence the danger of <italic>Z</italic> decaying into Majorons <xref ref-type="fn" rid="fn0002"><sup>2</sup></xref> is absent in this model. The minimization of the scalar potential yields</p>
<disp-formula id="E10"><label>(10)</label><mml:math id="M19"><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>giving a seesaw mass to the left handed neutrinos</p>
<disp-formula id="E11"><label>(11)</label><mml:math id="M20"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Note that in the left&#x02013;right symmetric extension of the SM, which we will discuss in the next subsection, both type-I and type-II seesaw mechanisms are present together. The type-II seesaw mechanism can also provide a very attractive solution to leptogenesis, which we will discuss in the next section.</p>
</sec>
<sec>
<title>2.3. Seesaw mechanism: type-III</title>
<p>In type-III seesaw mechanism [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>] the SM is extended to include <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> triplet fermions to realize the effective operator given in Equation (3)<xref ref-type="fn" rid="fn0003"><sup>3</sup></xref>. The Yukawa interactions in Equation (5) are generalized straightforwardly to <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> triplet fermions &#x003A3; with hypercharge <italic>Y</italic> &#x0003D; 0. The corresponding interaction Lagrangian is given by</p>
<disp-formula id="E12"><label>(12)</label><mml:math id="M21"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>type-III</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A8;</mml:mo><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003B1; &#x0003D; 1, 2, 3. In exactly similar manner as in the case of type-I seesaw, one obtains for <italic>M</italic><sub>&#x003A3;</sub> &#x0226B; &#x003C5;, the left handed neutrino mass</p>
<disp-formula id="E13"><label>(13)</label><mml:math id="M22"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>2.4. Radiative models of neutrino mass</title>
<p>Small neutrino masses can also be induced via radiative corrections. The advantage of these models is that without introducing a very large scale into the theory the smallness of the neutrino masses can be addressed. In fact, several of these models can explain naturally the smallness of the neutrino masses with only TeV scale new particles. Thus, new physics scale in these models can be as low as TeV, which can be probed in current and next generation colliders.</p>
<p>One realization of this idea is the so-called Zee model [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>], where one extends the SM to have two (or more) Higgs doublets &#x003D5;<sub>1</sub> and &#x003D5;<sub>2</sub>, and a scalar &#x003B7;<sup>&#x0002B;</sup> which transforms under the SM gauge group <italic>SU</italic>(3)<sub><italic>c</italic></sub> &#x000D7; <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> &#x000D7; <italic>U</italic>(1)<sub><italic>Y</italic></sub> as (1, 1, 1). The lepton number violating Yukawa couplings are given by</p>
<disp-formula id="E14"><label>(14)</label><mml:math id="M23"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Zee</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>h</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo><mml:mtext>c</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>f</italic><sub><italic>ij</italic></sub> is antisymmetric in the family indices <italic>i, j</italic> and &#x003B5;<sub><italic>ab</italic></sub> is the totally antisymmetric tensor. Now, the VEV of the SM Higgs doublet allows mixing between the singlet charged scalar and the charged component of the second Higgs doublet, resulting in a neutrino mass induced through the one-loop diagram showed in Figure <xref ref-type="fig" rid="F1">1</xref> (left). The antisymmetric couplings of &#x003B7;<sup>&#x0002B;</sup> with the leptons make the diagonal terms of the mass matrix vanish, with the non-diagonal entries given by</p>
<disp-formula id="E15"><label>(15)</label><mml:math id="M24"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>i, j</italic> &#x0003D; <italic>e</italic>, &#x003BC;, &#x003C4; and <italic>A</italic> is a numerical constant. In the Zee model, if the second Higgs doublet is replaced by a doubly charged singlet scalar &#x003B6;<sup>&#x0002B;&#x0002B;</sup>, then one gets what is called Zee-Babu Model [<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>]. In this model a Majorana neutrino mass can be obtained through a two loop diagram shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F1">1</xref>(right). In fact, there are several other radiative models of Majorana neutrino mass such as the Ma model [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>] connecting the Majorana neutrino mass to dark matter at one-loop; Krauss-Nasri-Trodden model [<xref ref-type="bibr" rid="B36">36</xref>] and Aoki-Kanemura-Sato model [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>] giving neutrino mass at the three loop level with a dark matter candidate in the loop; Gustafsson-No-Rivera model [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>] involving a three loop diagram with a dark matter candidate and the <italic>W</italic> boson; and Kanemura&#x02013;Sugiyama model [<xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>] utilizing an extension of the Higgs triplet model. There are also models for radiative Dirac neutrino masses such as the Nasri-Moussa model [<xref ref-type="bibr" rid="B40">40</xref>] utilizing a softly broken symmetry; Gu-Sarkar model [<xref ref-type="bibr" rid="B41">41</xref>] with dark matter candidates in the loop; Kanemura-Matsui-Sugiyama model [<xref ref-type="bibr" rid="B42">42</xref>] utilizing an extension of the two Higgs doublet model; Bonilla-Ma-Peinado-Valle model where the Dirac neutrino masses are generated at two-loops with dark matter in the loop [<xref ref-type="bibr" rid="B43">43</xref>], etc.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>Figure 1</label>
<caption><p><bold>(Left)</bold> one-loop diagram diagram generating neutrino mass in Zee model. <bold>(Right)</bold> two loop diagram generating neutrino mass in Zee-Babu model.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0001.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3. Left&#x02013;right symmetric theories</title>
<p>The SM gauge group <inline-formula><mml:math id="M25"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">G</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><sub>SM</sub> &#x02261; <italic>SU</italic>(3)<sub><italic>c</italic></sub> &#x000D7; <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> &#x000D7; <italic>U</italic>(1)<sub><italic>Y</italic></sub> explains the (<italic>V</italic> &#x02212; <italic>A</italic>) structure of the weak interaction and parity violation, which is reflected by the trivial transformation of all right handed fields under <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub>. However, the origin of parity violation is not explained within the SM, and it is natural to seek an explanation for parity violation starting from a parity conserved theory at some higher energy scale. This motivated a left&#x02013;right symmetric extension of the SM gauge theory, called the Left&#x02013;Right Symmetric Model (LRSM) [<xref ref-type="bibr" rid="B44">44</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B49">49</xref>], in which the Standard Model gauge group is extended to</p>
<disp-formula id="E139"><mml:math id="M26"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> is the difference between baryon (B) and lepton (L) numbers. The left&#x02013;right symmetric theory, initially proposed to explain the origin of parity violation in low-energy weak interactions has come a long way answering various other issues like small neutrino mass, dark matter as left by the Standard Model. Originally suggested by Pati-Salam, the model has been studied over and over because of its versatility and many alternative formulations of the model have also been proposed. The model stands on the foundation of a complete symmetry between left and right which means Parity is an explicit symmetry in it until spontaneous symmetry breaking occurs. As evident from the gauge group, the natural inclusion of a right-handed neutrino in it makes the issue of neutrino mass an easy affair to discuss. Three new gauge bosons namely <inline-formula><mml:math id="M27"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> that are the heavier parity counterparts of <inline-formula><mml:math id="M28"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> of the standard model and a <italic>Z</italic>&#x02032; boson analogous to the <italic>Z</italic> boson also find place in the framework. LRSM breaks down to Standard Model gauge theory at low energy scales, <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> &#x000D7; <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub> &#x000D7; <italic>U</italic>(1)<sub><italic>B</italic>&#x02212;<italic>L</italic></sub> &#x000D7; <italic>SU</italic>(3)<sub><italic>C</italic></sub> &#x02192; <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> &#x000D7; <italic>U</italic>(1)<sub><italic>Y</italic></sub> &#x000D7; <italic>SU</italic>(3)<sub><italic>C</italic></sub>. It has been noticed that the choices of Higgs and their mass scales in the model offers rich phenomenology which can be verified at the current and planned experiments.</p>
<p>The basic framework and properties of Left&#x02013;Right Symmetric Models are already discussed at length in various original works [<xref ref-type="bibr" rid="B46">46</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B48">48</xref>], thus we only intend to study here various seesaw mechanisms for the generation of neutrino mass and its implications to leptogenesis in various Left&#x02013;Right Symmetric models.</p>
<p>A very brief sketch of the manifest left&#x02013;right symmetric model is given here. The model is based on the gauge group,</p>
<disp-formula id="E16"><label>(16)</label><mml:math id="M29"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The electric charge <italic>Q</italic> is difined as,</p>
<disp-formula id="E17"><label>(17)</label><mml:math id="M30"><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Here, <italic>T</italic><sub>3<italic>L</italic></sub> and <italic>T</italic><sub>3<italic>R</italic></sub> are, respectively, the third components of isospin of the gauge groups <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> and <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub>, and <italic>Y</italic> is the hypercharge. The particle spectrum of a generic LRSM can be sketched as,</p>
<disp-formula id="E18"><label>(18)</label><mml:math id="M31"><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E19"><label>(19)</label><mml:math id="M32"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel='+1'><mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel='+1'><mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The spontaneous symmetry breaking of the gauge group which occurs in two steps gives masses to fermions including neutrinos. In the first step the gauge group <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> &#x000D7; <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub> &#x000D7; <italic>U</italic>(1)<sub><italic>B</italic>&#x02212;<italic>L</italic></sub> &#x000D7; <italic>SU</italic>(3)<sub><italic>C</italic></sub> breaks down to <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> &#x000D7; <italic>U</italic>(1)<sub><italic>Y</italic></sub> &#x000D7; <italic>SU</italic>(3)<sub><italic>C</italic></sub> i.e., the SM gauge group. This gauge group then breaks down to <italic>U</italic>(1)<sub><italic>em</italic></sub> &#x000D7; <italic>SU</italic>(3)<sub><italic>C</italic></sub>. However these symmetry breakings totally depend upon the choices of Higgs that we consider in the framework and their mass scales. Thus, in this review we intend to discuss fermion masses emphasizing on neutrino mass in possible choices of symmetry breakings of LRSM.</p>
<sec>
<title>3.1. LRSM with bidoublet (<italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> &#x0003D; 0) and doublets (<italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> &#x0003D; &#x02212;1).</title>
<p>Here we use Higgs bidoublet &#x003A6; to implement the symmetry breaking of SM down to low energy theory leading to charged fermion masses. The symmetry breaking of LRSM to SM occurs via RH Higgs doublet <italic>H</italic><sub><italic>R</italic></sub> (<italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> &#x0003D; &#x02212;1). We need the left-handed counterpart <italic>H</italic><sub><italic>L</italic></sub> to ensure left&#x02013;right invariance. The fermions including usual quarks and leptons along with scalars are presented in Table <xref ref-type="table" rid="T1">1</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T1">
<label>Table 1</label>
<caption><p>LRSM representations of extended field content.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead><tr>
<th/>
<th valign="top" align="left"><bold>Fields</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>B</italic>&#x02212;<italic>L</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(3)<sub><italic>C</italic></sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">Fermions</td>
<td valign="top" align="left"><italic>q</italic><sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left"><italic>q</italic><sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left">&#x02113;<sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left">&#x02113;<sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr style="border-top: thin solid #000000;">
<td valign="top" align="left">Scalars</td>
<td valign="top" align="left">&#x003A6;</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left"><italic>H</italic><sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left"><italic>H</italic><sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The matrix structure of the scalar fields looks as follows,</p>
<disp-formula id="E20"><label>(20)</label><mml:math id="M33"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>With usual quarks and leptons the Yukawa Lagrangian reads as,</p>
<disp-formula id="E21"><label>(21)</label><mml:math id="M34"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02283;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;h.c.</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M35"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and &#x003C3;<sub>2</sub> is the second Pauli matrix. When the scalar bidoublet (&#x003A6;) takes non-zero VEV,</p>
<disp-formula id="E22"><label>(22)</label><mml:math id="M36"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>it gives masses to quarks and charged leptons in the following manner,</p>
<disp-formula id="E23"><label>(23)</label><mml:math id="M37"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>It also yields Dirac mass for light neutrinos as</p>
<disp-formula id="E24"><label>(24)</label><mml:math id="M38"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The only role that the Higgs doublets play here is helping in the spontaneous symmetry breaking of LRSM to SM. It is also important to note that the breaking of <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub> by doublet Higgs leads to Dirac neutrinos.</p>
</sec>
<sec>
<title>3.2. LRSM with bidoublet (<italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> &#x0003D; 0) and triplets (<italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> &#x0003D; 2).</title>
<p>Along with the bidoublet &#x003A6;, here we use triplets &#x00394;<sub><italic>L</italic></sub>, &#x00394;<sub><italic>R</italic></sub> for the spontaneous symmetry breakings.</p>
<disp-formula id="E25"><label>(25)</label><mml:math id="M39"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The particle content of the model is shown in Table <xref ref-type="table" rid="T2">2</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T2">
<label>Table 2</label>
<caption><p>LRSM representations of extended field content.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead><tr>
<th/>
<th valign="top" align="left"><bold>Fields</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>B</italic>&#x02212;<italic>L</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(3)<sub><italic>C</italic></sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">Fermions</td>
<td valign="top" align="left"><italic>q</italic><sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left"><italic>q</italic><sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left">&#x02113;<sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left">&#x02113;<sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr style="border-top: thin solid #000000;">
<td valign="top" align="left">Scalars</td>
<td valign="top" align="left">&#x003A6;</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left">&#x00394;<sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">3</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left">&#x00394;<sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The Yukawa Lagrangian is given by</p>
<disp-formula id="E26"><label>(26)</label><mml:math id="M40"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02283;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>h.c.</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The scalar triplets &#x00394;<sub><italic>L</italic></sub>, &#x00394;<sub><italic>R</italic></sub> give Majorana masses to light left-handed and heavy right-handed neutrinos. The neutral lepton mass matrix is given by</p>
<disp-formula id="E27"><label>(27)</label><mml:math id="M41"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Here <italic>M</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x0003D; <italic>f</italic><sub><italic>L</italic></sub>&#x02329;&#x00394;<sub><italic>L</italic></sub>&#x0232A; &#x0003D; <italic>f&#x003C5;</italic><sub><italic>L</italic></sub> (<italic>M</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0003D; <italic>f</italic><sub><italic>R</italic></sub>&#x02329;&#x00394;<sub><italic>R</italic></sub>&#x0232A; &#x0003D; <italic>f&#x003C5;</italic><sub><italic>R</italic></sub>) denoted as the Majorana mass matrix for left-handed (right-handed) neutrinos and <italic>M</italic><sub><italic>D</italic></sub> &#x0003D; <italic>Y</italic><sub>3</sub>&#x003C5;<sub>1</sub> &#x0002B; <italic>Y</italic><sub>4</sub>&#x003C5;<sub>2</sub> is the Dirac neutrino mass matrix connecting light-heavy neutrinos. The complete diagonalization results type-I&#x0002B;II seesaw formula for light neutrinos as,</p>
<disp-formula id="E28"><label>(28)</label><mml:math id="M42"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>3.3. LRSM with inverse seesaw</title>
<p>In canonical seesaw mechanisms, the tiny mass of light neutrinos is explained with large value of seesaw scale thereby making it inaccessible to the ongoing collider experiments. On the other hand, the light neutrino masses may arise from low scale seesaw mechanisms like inverse seesaw [<xref ref-type="bibr" rid="B50">50</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B51">51</xref>] where the seesaw scale can be probed at upcoming accelerators. The inverse seesaw mechanism in LRSM can be realized with the following particle content;</p>
<disp-formula id="E29"><label>(29)</label><mml:math id="M43"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>/</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000A0;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>/</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>&#x000A0;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The fermion sector here comprises of the usual quarks and leptons plus one extra fermion singlet per generation. The scalar sector holds the doublets <italic>H</italic><sub><italic>L,R</italic></sub> with <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> charge &#x02212;1 and the bidoublet &#x003A6; with <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> charge 0. The Yukawa Langrangian for inverse seesaw mechanism is given by,</p>
<disp-formula id="E30"><label>(30)</label><mml:math id="M44"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>h.c.</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E31"><label>(31)</label><mml:math id="M45"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02283;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>h.c.&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>After spontaneous symmetry breaking the resulting neutral lepton mass matrix reads as follows,</p>
<disp-formula id="E32"><label>(32)</label><mml:math id="M46"><mml:mrow><mml:mi mathvariant='double-struck'>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>With the mass hierarchhy <italic>m</italic><sub><italic>D</italic></sub>, <italic>M</italic> &#x0226B; &#x003BC;<sub><italic>S</italic></sub>, the light neutrino mass formula is given by,</p>
<disp-formula id="E33"><label>(33)</label><mml:math id="M47"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>3.4. LRSM with linear seesaw</title>
<p>Another interesting low scale seesaw type is linear seesaw mechanism [<xref ref-type="bibr" rid="B52">52</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B53">53</xref>] which can be realized with the following particle content in a LRSM.</p>
<disp-formula id="E140"><mml:math id="M48"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>:</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>/</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000A0;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>/</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>:</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x000A0;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The scalars take non-zero <italic>vev</italic> as follows:</p>
<disp-formula id="E141"><mml:math id="M49"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Let us write down the relevant Yukawa terms in the Lagrangian that contribute to the fermion masses:</p>
<disp-formula id="E34"><label>(34)</label><mml:math id="M50"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Yuk</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>h.c.</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M51"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> with <italic>j</italic> &#x0003D; <italic>L, R</italic> and <inline-formula><mml:math id="M52"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The singlet Majorana field <italic>S</italic> in Equation (34) is defined as</p>
<disp-formula id="E35"><label>(35)</label><mml:math id="M53"><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>resulting in the neutral lepton mass matrix</p>
<disp-formula id="E36"><label>(36)</label><mml:math id="M54"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The violation of lepton number by two units arises here through the combination <italic>m</italic><sub><italic>L</italic></sub> and &#x003BC;<sub><italic>S</italic></sub>. As a result, assuming <italic>m</italic><sub><italic>L</italic></sub>&#x0226A;<italic>m</italic><sub><italic>D</italic></sub> &#x0003C; <italic>M</italic>, one gets the light Majorana masses of the active neutrinos to be</p>
<disp-formula id="E37"><label>(37)</label><mml:math id="M55"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The last line in Equation (37) follows from the fact that in left&#x02013;right symmetric model where Parity and <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub> breaking occurs at different scales &#x003C5;<sub><italic>L</italic></sub> is given by</p>
<disp-formula id="E38"><label>(38)</label><mml:math id="M56"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003BC;<sub>1</sub>, &#x003BC;<sub>2</sub> are the trilinear terms arising in the Higgs potential involving Higgs bidoublet and Higgs doublets, &#x003B7;<sub><italic>P</italic></sub> is the parity breaking scale and <italic>M</italic>&#x02032; is the <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub> breaking scale. From Equation (37) it is clear that the light neutrino mass is suppressed by the parity breaking scale <inline-formula><mml:math id="M57"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The <italic>f</italic><sub><italic>L</italic></sub> and <italic>f</italic><sub><italic>R</italic></sub> are Majorana couplings, <italic>k</italic><sub>1</sub>, <italic>k</italic><sub>2</sub> being VEV of Higgs bidoublet while &#x003C5;<sub><italic>L</italic></sub>(&#x003C5;<sub><italic>R</italic></sub>) is the VEV of LH (RH) scalar doublet. The smallness of &#x003BD;<sub><italic>L</italic></sub> thus ensures the smallness of the observed sub-eV scale neutrino masses. The <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub> &#x000D7; <italic>U</italic>(1)<sub><italic>B</italic>&#x02212;<italic>L</italic></sub> breaking scale &#x003C5;<sub><italic>R</italic></sub> can be as low as a few TeV. This is in contrast to the usual left&#x02013;right symmetric model without <italic>D</italic>-parity, where the neutrino mass is suppressed by <italic>v</italic><sub><italic>R</italic></sub> and hence cannot be brought to TeV scales easily [<xref ref-type="bibr" rid="B54">54</xref>].</p>
<p>In addition we get two heavy pseudo-Dirac states, whose masses are separated by the light neutrino mass, given by</p>
<disp-formula id="E39"><label>(39)</label><mml:math id="M58"><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>In the above equation, the small masses of active neutrinos can arise through small values of <italic>m</italic><sub><italic>L</italic></sub>/<italic>M</italic>. As a result of <italic>M</italic> around TeV and <italic>m</italic><sub><italic>D</italic></sub> in the range of 100 GeV, sizable mixing between the light and heavy states arises, and the Pseudo-Dirac pair with mass <italic>M</italic> can be probed at colliders<xref ref-type="fn" rid="fn0004"><sup>4</sup></xref>.</p>
</sec>
<sec>
<title>3.5. LRSM with extended seesaw</title>
<p>The LRSM here is extended with the addition of a neutral fermion <italic>S</italic><sub><italic>L</italic></sub> per generation to the usual quarks and leptons.<xref ref-type="fn" rid="fn0005"><sup>5</sup></xref> The scalar sector consists of bidoublet &#x003A6; with <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> &#x0003D; 0, triplets &#x00394;<sub><italic>L</italic></sub> &#x02295; &#x00394;<sub><italic>R</italic></sub> with <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> &#x0003D; 2 and doublets <italic>H</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x02295; <italic>H</italic><sub><italic>R</italic></sub> with <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> &#x0003D; &#x02212;1. We call the model Extended LR model and thus the seesaw mechanism is called extended seesaw. Table <xref ref-type="table" rid="T3">3</xref> shows the complete particle spectrum.</p>
<table-wrap position="float" id="T3">
<label>Table 3</label>
<caption><p>LRSM representations of extended field content.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead><tr>
<th/>
<th valign="top" align="left"><bold>Fields</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>B</italic>&#x02212;<italic>L</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(3)<sub><italic>C</italic></sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">Fermions</td>
<td valign="top" align="left"><italic>q</italic><sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left"><italic>q</italic><sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left">&#x02113;<sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left">&#x02113;<sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left"><italic>S</italic><sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr style="border-top: thin solid #000000;">
<td valign="top" align="left">Scalars</td>
<td valign="top" align="left">&#x003A6;</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left"><italic>H</italic><sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left"><italic>H</italic><sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left">&#x00394;<sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">3</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="left">&#x00394;<sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The leptonic Yukawa interaction terms can be written as,</p>
<disp-formula id="E40"><label>(40)</label><mml:math id="M59"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>h.c</mml:mtext><mml:mn>..</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E41"><label>(41)</label><mml:math id="M60"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02283;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The neutral lepton mass matrix comes out to be;</p>
<disp-formula id="E42"><label>(42)</label><mml:math id="M61"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='double-struck'>M</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>in the basis <inline-formula><mml:math id="M62"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> after spontaneous symmetry breaking. The individual elements of the matrix hold the following meaning; <italic>M</italic><sub><italic>D</italic></sub> &#x0003D; <italic>Y</italic>&#x02329;&#x003A6;&#x0232A; measures the light-heavy neutrino mixing and is usually called the Dirac neutrino mass matrix, <italic>M</italic><sub><italic>N</italic></sub> &#x0003D; <italic>f&#x003C5;</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0003D; <italic>f</italic>&#x02329;&#x00394;<sub><italic>R</italic></sub>&#x0232A; (<italic>M</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x0003D; <italic>f&#x003C5;</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x0003D; <italic>f</italic>&#x02329;&#x00394;<sub><italic>L</italic></sub>&#x0232A;) is the Majorana mass term for heavy (light) neutrinos, <italic>M</italic> &#x0003D; <italic>F</italic>&#x02329;<italic>H</italic><sub><italic>R</italic></sub>&#x0232A; is the <italic>N</italic> &#x02212; <italic>S</italic> mixing matrix, <inline-formula><mml:math id="M63"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> stands for the small mass term connecting &#x003BD; &#x02212; <italic>S</italic> and &#x003BC;<sub><italic>S</italic></sub> is the Majorana mass term for the singlet fermion <italic>S</italic><sub><italic>L</italic></sub>.</p>
<p><bold>Inverse Seesaw:-</bold> In Equation (42), following the mass hierarchy <italic>M</italic>&#x0226B;<italic>M</italic><sub><italic>D</italic></sub>&#x0226B;&#x003BC;<sub><italic>S</italic></sub> and with the assumption that <italic>M</italic><sub><italic>L</italic></sub>, <italic>M</italic><sub><italic>R</italic></sub>, &#x003BC;<sub><italic>L</italic></sub> &#x02192; 0 one obtains the inverse seesaw mass formula for light neutrinos [<xref ref-type="bibr" rid="B59">59</xref>]</p>
<disp-formula id="E142"><mml:math id="M64"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Let us have a look at the model parameters of inverse seesaw framework and see how the light neutrino mass can be parametrized in terms of these.</p>
<disp-formula id="E143"><mml:math id="M65"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>0.1&#x000A0;eV</mml:mtext></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>100&#x000A0;GeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>keV</mml:mtext></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mtext>GeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Testable collider phenomenology can be expected in such a scenario because <italic>M</italic> lies at a few TeV scale which allows large left&#x02013;right mixing. For an extension of such a scenario which allows large LNV and LFV one may refer the work [<xref ref-type="bibr" rid="B60">60</xref>].</p>
<p><bold>Linear Seesaw:-</bold> Alternatively, in Equation (42), the assumption of <italic>M</italic><sub><italic>L</italic></sub>, <italic>M</italic><sub><italic>R</italic></sub>, &#x003BC;<sub><italic>S</italic></sub> &#x02192; 0 leads to the linear seesaw mass formula for light neutrinos given by Deppisch et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B61">61</xref>]</p>
<disp-formula id="E43"><label>(43)</label><mml:math id="M66"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>transpose</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>whereas the heavy neutrinos form a pair of pseudo-Dirac states with masses</p>
<disp-formula id="E44"><label>(44)</label><mml:math id="M67"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Type-II Seesaw Dominance:-</bold> On the other hand a type-II seesaw dominance can be realized with the assumption that &#x003BC;<sub><italic>L</italic></sub>, &#x003BC;<sub><italic>S</italic></sub> &#x02192; 0 in Equation (42).This allows large left&#x02013;right mixing and thus leads to an interesting scenario.</p>
<p>A natural type-II seesaw dominance can be realized from the following Yukawa interactions</p>
<disp-formula id="E45"><label>(45)</label><mml:math id="M68"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>h.c.</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E46"><label>(46)</label><mml:math id="M69"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02283;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>h.c</mml:mtext><mml:mn>..</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The gauge singlet mass term <inline-formula><mml:math id="M70"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula> does not appear in the above Lagrangian since we have considered this to be zero or negligbly small to suppress the generic inverse seesaw contribution involving &#x003BC;<sub><italic>S</italic></sub>. We have also assumed the induced VEV for <italic>H</italic><sub><italic>L</italic></sub> to be zero, i.e., &#x02329;<italic>H</italic><sub><italic>L</italic></sub>&#x0232A; &#x02192; 0.</p>
<p>Now the complete 9 &#x000D7; 9 mass matrix for the neutral fermions in flavor basis can be written as
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-e0001.tif"/></p>
<p>The heaviest right-handed neutrinos can be integrated out following the standard formalism of seesaw mechanism. Using mass hierarchy <italic>M</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0003E; <italic>M</italic> &#x0003E; <italic>M</italic><sub><italic>D</italic></sub> &#x0226B; <italic>M</italic><sub><italic>L</italic></sub> one obtains</p>
<disp-formula id="E48"><label>(48)</label><mml:math id="M71"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi mathvariant='double-struck'>M</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where the intermediate block diagonalised neutrino states are modified as</p>
<disp-formula id="E49"><label>(49)</label><mml:math id="M72"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The following transformation relates the intermediate block diagonalised neutrino states to the flavor eigenstates.</p>
<disp-formula id="E50"><label>(50)</label><mml:math id="M73"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>In the mass matrix <italic>M</italic>&#x02032; the (2, 2) entry is larger than other entries in the limit <italic>M</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0003E; <italic>M</italic> &#x0003E; <italic>M</italic><sub><italic>D</italic></sub> &#x0226B; <italic>M</italic><sub><italic>L</italic></sub>. The same procedure can be repeated in Equation (48) and <italic>S</italic>&#x02032; can be integrated out. Now the mass formula for light neutrino is given by</p>
<disp-formula id="E51"><label>(51)</label><mml:math id="M74"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>II</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and the physical block diagonalised states are</p>
<disp-formula id="E52"><label>(52)</label><mml:math id="M75"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent='true'><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with the corresponding block diagonalised transformation as</p>
<disp-formula id="E53"><label>(53)</label><mml:math id="M76"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent='true'><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Following this block diagonalization procedure the flavor eigenstates can be related to mass eigenstates through the following transformation</p>
<disp-formula id="E54"><label>(54)</label><mml:math id="M77"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Finally, the physical masses can be obtained by diagonalising the final block diagonalised mass matrices by a 9 &#x000D7; 9 unitary matrix V<sub>9 &#x000D7; 9</sub>. The block diagonalised neutrino states can be expressed in terms of mass eigenstates as follows,</p>
<disp-formula id="E55"><label>(55)</label><mml:math id="M78"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>while the block diagonalised mass matrices for light left-handed neutrinos, heavy right-handed neutrinos and extra sterile neutrinos are</p>
<disp-formula id="E56"><label>(56)</label><mml:math id="M79"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Further these mass matrices can be diagonalised by respective 3 &#x000D7; 3 unitarity matrices as,</p>
<disp-formula id="E57"><label>(57)</label><mml:math id="M80"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>diag.</mml:mtext><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>diag.</mml:mtext><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>diag.</mml:mtext><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The complete block diagonalization results,</p>
<disp-formula id="E58"><label>(58)</label><mml:math id="M81"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent='true'><mml:mi mathvariant='double-struck'>M</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi mathvariant='double-struck'>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant='double-struck'>W</mml:mi><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mi mathvariant='double-struck'>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mi mathvariant='double-struck'>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant='double-struck'>W</mml:mi><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mi mathvariant='double-struck'>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>diag.</mml:mtext><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x1D54E; is the block diagonalised mixing matrix and &#x1D54C; is the unitarity matrix given by,</p>
<disp-formula id="E59"><label>(59)</label><mml:math id="M82"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>W</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi mathvariant='double-struck'>U</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, the complete 9 &#x000D7; 9 unitary mixing matrix diagonalizing the neutral leptons is as follows</p>
<disp-formula id="E60"><label>(60)</label><mml:math id="M83"><mml:mrow><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant='double-struck'>W</mml:mi><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mi mathvariant='double-struck'>U</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Expressing Masses and Mixing in terms of <italic>U</italic><sub>PMNS</sub> and light neutrino masses:-</bold> Usually, the light neutrino mass matrix is diagonalised by the <italic>U</italic><sub>PMNS</sub> mixing matrix in the basis where the charged leptons are already diagonal i.e., <inline-formula><mml:math id="M84"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. The structure of the Dirac neutrino mass matrix <italic>M</italic><sub><italic>D</italic></sub> which is a complex matrix in general can be considered to be the up-quark type in LRSM. Its origin can be motivated from a high scale Pati-Salam symmetry or SO(10) GUT. If we consider <italic>M</italic> to be diagonal and degenerate i.e., <italic>M</italic> &#x0003D; <italic>m</italic><sub><italic>S</italic></sub> diag{1, 1, 1}, then the mass formulas for neutral leptons are given by</p>
<disp-formula id="E61"><label>(61)</label><mml:math id="M85"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>After some simplification the active LH neutrinos &#x003BD;<sub><italic>L</italic></sub>, active RH neutrinos <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> and heavy sterile neutrinos <italic>S</italic><sub><italic>L</italic></sub> in the flavor basis are related to their mass basis as</p>
<disp-formula id="E62"><label>(62)</label><mml:math id="M86"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='double-struck'>O</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>PMNS</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4. Alternative formulation of left&#x02013;right symmetric model: universal seesaw</title>
<p>Among the various alternative formulations of left&#x02013;right symmetric model that have been proposed so far, the model which includes isosinglet vector like fermions looks more upgraded. The advantages of this alternative formulation over the manifest one are the following:
<list list-type="bullet">
<list-item><p>Due to the presence of vector like fermions and absence of the usual scalar bidoublet in it, the charged fermions get their masses through a seesaw mechanism called the universal seesaw instead of standard Yukawa interaction. Thus, one does not need to finetune the Yukawa couplings. The universal seesaw is named as such since both quarks and leptons get their masses through a common seesaw.</p></list-item>
<list-item><p>Due to the absence of scalar bidoublet no tree level Dirac neutrino mass arises. However, the tiny Dirac neutrino mass is generated at two loop level while the right-handed interactions still lie at TeV scale, as shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F2">2</xref>.</p></list-item>
<list-item><p>The same set of symmetries offer the ambiance to address the issue of weak and strong CP-violation.</p></list-item>
<list-item><p>The scalar sector of the model is too simple which consists of two isodoublets.</p></list-item>
</list></p>
<fig id="F2" position="float">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>Two loop contributions to Dirac neutrino mass for light neutrinos.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0002.tif"/>
</fig>
<sec>
<title>4.1. Left&#x02013;right symmetry with vector-like fermions and universal seesaw</title>
<p>The fermion content of this model includes the usual quarks and leptons,</p>
<disp-formula id="E144"><mml:math id="M87"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>/</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>/</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and the additional vector-like quarks and charged leptons [<xref ref-type="bibr" rid="B62">62</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B70">70</xref>]</p>
<disp-formula id="E63"><label>(63)</label><mml:math id="M88"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>4</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>/</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>/</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>To this new setup of left&#x02013;right symmetric model, we add vector like neutral lepton in the fermion sector and a singlet scalar in the Higgs sector. The purpose behind the inclusion of vector like neutral lepton is to allow seesaw mechanism for light neutrinos leading to Dirac neutrino mass. Similarly, the scalar singlet is introduced to give consistent vacuum stability in the scalar sector. The particle content and the relevant transformations under the LRSM gauge group are shown in Table <xref ref-type="table" rid="T4">4</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T4">
<label>Table 4</label>
<caption><p>LRSM representations of extended field content.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead><tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Field</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>B</italic>&#x02212;<italic>L</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(3)<sub><italic>C</italic></sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>q</italic><sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>q</italic><sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x02113;<sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x02113;<sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr style="border-top: thin solid #000000;">
<td valign="top" align="left"><italic>U</italic><sub><italic>L,R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">4/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>D</italic><sub><italic>L,R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;2/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>E</italic><sub><italic>L,R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>N</italic><sub><italic>L,R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr style="border-top: thin solid #000000;">
<td valign="top" align="left"><italic>H</italic><sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>H</italic><sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>S</italic></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>We now extend the standard LRSM framework having isosinglet vector-like copies of fermions with additional neutral vector like fermions [<xref ref-type="bibr" rid="B71">71</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B75">75</xref>]. This kind of a vector-like fermion spectrum is very naturally embedded in gauged flavor groups with left&#x02013;right symmetry [<xref ref-type="bibr" rid="B76">76</xref>] or quark-lepton symmetric models [<xref ref-type="bibr" rid="B77">77</xref>].</p>
<p>The relevant Yukawa part of the Lagrangian is given by</p>
<disp-formula id="E64"><label>(64)</label><mml:math id="M89"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo></mml:mstyle><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mtext>h.c.</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where the summation is over <italic>X</italic> &#x0003D; <italic>U, D, E, N</italic> and we suppress flavor and color indices on the fields and couplings. <inline-formula><mml:math id="M90"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> denotes <inline-formula><mml:math id="M91"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, where &#x003C4;<sub>2</sub> is the usual second Pauli matrix. We would like to stress that Parity Symmetry is present in order to distinguish between for instance <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> and <italic>N</italic><sub><italic>L</italic></sub>, otherwise extra terms in the Lagrangian Equation (64) would appear with the vector-like fermions Left and Right exchanged.</p>
<p>The LRSM gauge group breaks to the SM gauge group when <italic>H</italic><sub><italic>R</italic></sub>(1, 2, &#x02212;1) acquires a VEV and the SM gauge group breaks to <italic>U</italic>(1)<sub>EM</sub> when <italic>H</italic><sub><italic>L</italic></sub>(2, 1, &#x02212;1) acquires a VEV. However, parity can break either at TeV scale or at a much higher scale <italic>M</italic><sub><italic>P</italic></sub>. For the latter case the Yukawa couplings can be different for right-type and left-type Yukawa terms (<inline-formula><mml:math id="M92"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>) because of the renormalization group running below <italic>M</italic><sub><italic>P</italic></sub>. Consequently, we will distinguish the left and right handed couplings explicitly with the subscripts <italic>L</italic> and <italic>R</italic>. We use the VEV normalizations <inline-formula><mml:math id="M93"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M94"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The scale of <italic>v</italic><sub><italic>R</italic></sub> has to lie between at around a few TeV (depending on the right-handed gauge coupling) to suit the experimental searches for the heavy right-handed <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> boson at colliders and at low energies.</p>
<p>Since the particle spectrum does not contain a bidoublet Higgs, Dirac mass terms for the SM fermions can not be written and the charged fermion mass matrices assume a seesaw structure. Alternatively, a Higgs bidoublet &#x003A6; can be introduced along with <italic>H</italic><sub><italic>L,R</italic></sub>.</p>
<p>After symmetry breaking, the mass matrices for the fermions are given by</p>
<disp-formula id="E65"><label>(65)</label><mml:math id="M95"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The mass eigenstates can be found by rotating the mass matrices via left and right orthogonal transformations <italic>O</italic><sup><italic>L, R</italic></sup> (we assume all parameters to be real). For example, the up quark diagonalization yields <inline-formula><mml:math id="M96"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Up to leading order in <inline-formula><mml:math id="M97"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the resulting up-quark masses are</p>
<disp-formula id="E66"><label>(66)</label><mml:math id="M98"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>U</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>u</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>U</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and the mixing angles <inline-formula><mml:math id="M99"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> parametrizing <inline-formula><mml:math id="M100"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>,</p>
<disp-formula id="E67"><label>(67)</label><mml:math id="M101"><mml:mrow><mml:mi>tan</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>tan</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The other fermion masses and mixings are given analogously. For an order of magnitude estimate one may approximate the phenomenologically interesting regime with the limit <inline-formula><mml:math id="M102"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> in which case the mixing angles approach <inline-formula><mml:math id="M103"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M104"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math></inline-formula>. This means that <inline-formula><mml:math id="M105"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is negligible for all fermions but the top quark and its vector partner [<xref ref-type="bibr" rid="B72">72</xref>].</p>
<p>We here neglect the flavor structure of the Yukawa couplings <inline-formula><mml:math id="M106"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and &#x003BB;<sub><italic>SXX</italic></sub> which will determine the observed quark and leptonic mixing. The hierarchy of SM fermion masses can be generated by either a hierarchy in the Yukawa couplings or in the masses of the of the vector like fermions.</p>
<p>As described above, the light neutrino masses are of Dirac-type as well, analogously given by</p>
<disp-formula id="E68"><label>(68)</label><mml:math id="M107"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>It is natural to assume that <italic>M</italic><sub><italic>N</italic></sub> &#x0226B; <italic>v</italic><sub><italic>R</italic></sub>, as the vector like <italic>N</italic> is a singlet under the model gauge group. In this case, the scenario predicts naturally light Dirac neutrinos [<xref ref-type="bibr" rid="B76">76</xref>].</p>
</sec>
<sec>
<title>4.2. Left&#x02013;right symmetry with vector-like fermions and type-II seesaw for neutrino masses</title>
<p>In Table <xref ref-type="table" rid="T5">5</xref>, we present the field content of this model and their transformations under the LRSM gauge group.</p>
<table-wrap position="float" id="T5">
<label>Table 5</label>
<caption><p>Field content of the LRSM with universal seesaw.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead><tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Field</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>B</italic>&#x02212;<italic>L</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>SU</italic>(3)<sub><italic>C</italic></sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>Q</italic><sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>Q</italic><sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x02113;<sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x02113;<sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr> <tr style="border-top: thin solid #000000;">
<td valign="top" align="left"><italic>U</italic><sub><italic>L,R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">4/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>D</italic><sub><italic>L,R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;2/3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>E</italic><sub><italic>L,R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr> <tr style="border-top: thin solid #000000;">
<td valign="top" align="left"><italic>H</italic><sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>H</italic><sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x00394;<sub><italic>L</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">3</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x00394;<sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>We implement a scalar sector consisting of <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L,R</italic></sub> doublets and triplets, however the conventional scalar bidoublet is absent. We use the Higgs doublets to implement the left&#x02013;right and the electroweak symmetry breaking: <inline-formula><mml:math id="M108"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> breaks the left&#x02013;right symmetry, while <inline-formula><mml:math id="M109"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> breaks the electroweak symmetry once they acquire vacuum expectation values (VEVs),</p>
<disp-formula id="E69"><label>(69)</label><mml:math id="M110"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Note that the present framework requires only doublet Higgs fields for spontaneous symmetry breaking. However, in the absence of a Higgs bidoublet, we use the vector-like new fermions to generate correct charged fermion masses through a universal seesaw mechanism. For the neutrinos we note that in the absence of a scalar bidoublet there is no Dirac mass term for light neutrinos and without scalar triplets no Majorana masses are generated either. To remedy this fact we introduce additional scalar triplets &#x00394;<sub><italic>L</italic></sub> and &#x00394;<sub><italic>R</italic></sub>,</p>
<disp-formula id="E70"><label>(70)</label><mml:math id="M111"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>which transform as &#x00394;<sub><italic>L</italic></sub> &#x02261; [3, 1, 2, 1] and &#x00394;<sub><italic>R</italic></sub> &#x02261; [1, 3, 2, 1], respectively. They generate Majorana masses for the light and heavy neutrinos although they are not essential in spontaneous symmetry breaking here. The particle content of the model is shown in Table <xref ref-type="table" rid="T5">5</xref>. In the presence of the Higgs triplets, the manifestly Left&#x02013;Right symmetric scalar potential has the form</p>
<disp-formula id="E71"><label>(71)</label><mml:math id="M112"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi mathvariant='script'>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where the scalar potential is given by</p>
<disp-formula id="E72"><label>(72)</label><mml:math id="M113"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='script'>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mtext>Tr</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mtext>Tr</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>Tr</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>Tr</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>Tr</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>Tr</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>Tr</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>Tr</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>Tr</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>Tr</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>h.c.</mml:mtext><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Assigning non-zero VEV to Higgs doublets <italic>H</italic><sub><italic>R</italic></sub> and <italic>H</italic><sub><italic>L</italic></sub> and triplets &#x00394;<sub><italic>R</italic></sub> and &#x00394;<sub><italic>L</italic></sub>,</p>
<disp-formula id="E73"><label>(73)</label><mml:math id="M114"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>the scalar potential takes the form,</p>
<disp-formula id="E74"><label>(74)</label><mml:math id="M115"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant='script'>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>As non-zero VEV <inline-formula><mml:math id="M116"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> breaks LRSM to SM at high scale and <inline-formula><mml:math id="M117"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> breaks SM down to low energy at electroweak scale, we consider <italic>v</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x02260; <italic>v</italic><sub><italic>R</italic></sub>. We chose the induced VEVs for scalar triplets much smaller than VEVs of Higgs doublets, i.e., <italic>u</italic><sub><italic>L</italic></sub>, <italic>u</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0226A; <italic>v</italic><sub><italic>L</italic></sub>, <italic>v</italic><sub><italic>R</italic></sub>.</p>
<p>One can approximately write down the Higgs triplets induced VEVs as follows,</p>
<disp-formula id="E75"><label>(75)</label><mml:math id="M118"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<sec>
<title>4.2.1. Fermion masses via universal seesaw</title>
<p>As discussed earlier, in this scheme normal Dirac mass terms for the SM fermions are not allowed due to the absence of a bidoublet Higgs. However, in the presence of vector-like copies of quark and charged lepton gauge isosinglets, the charged fermion mass matrices can assume a seesaw structure. The Yukawa interaction Lagrangian in this model is given by</p>
<disp-formula id="E76"><label>(76)</label><mml:math id="M119"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>h.c.</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where we suppress the flavor and color indices on the fields and couplings. <inline-formula><mml:math id="M120"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> denotes <inline-formula><mml:math id="M121"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, where &#x003C4;<sub>2</sub> is the usual second Pauli matrix. Note that there is an ambiguity regarding the breaking of parity, which can either be broken spontaneously with the left&#x02013;right symmetry at around the TeV scale or at a much higher scale independent of the left&#x02013;right symmetry breaking. In the latter case, the Yukawa couplings corresponding to the right-type and left-type Yukawa terms can be different because of the renormalization group running below the parity breaking scale, <inline-formula><mml:math id="M122"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Thus, while writing the Yukawa terms above we distinguish the left- and right-handed couplings explicitly with the subscripts <italic>L</italic> and <italic>R</italic>.</p>
<p>After spontaneous symmetry breaking we can write the mass matrices for the charged fermions as [<xref ref-type="bibr" rid="B73">73</xref>]</p>
<disp-formula id="E77"><label>(77)</label><mml:math id="M123"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The corresponding generation of fermion masses is diagrammatically depicted in Figure <xref ref-type="fig" rid="F3">3</xref>. Note that we are interested in a scenario where the VEVs of the Higgs doublets are much larger than the VEVs of the Higgs triplets i.e., <italic>u</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x0226A; &#x003C5;<sub><italic>L</italic></sub>, <italic>u</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0226A; &#x003C5;<sub><italic>R</italic></sub>. In the context of this work, we do not attempt to explain how the hierarchy between VEVs can be achieved.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>Figure 3</label>
<caption><p>Generation of fermion masses through universal seesaw and induced triplet VEVs.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0003.tif"/>
</fig>
<p>Assuming all parameters to be real one can obtain the mass eigenstates by rotating the mass matrices via left and right orthogonal transformations <inline-formula><mml:math id="M124"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">O</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><sup><italic>L, R</italic></sup>. For example, up to leading order in <inline-formula><mml:math id="M125"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the SM and heavy vector partner up-quark masses are</p>
<disp-formula id="E78"><label>(78)</label><mml:math id="M126"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>U</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>U</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and the mixing angles <inline-formula><mml:math id="M127"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math id="M128"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">O</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><sup><italic>L, R</italic></sup> are determined as</p>
<disp-formula id="E79"><label>(79)</label><mml:math id="M129"><mml:mrow><mml:mi>tan</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The other fermion masses and mixing are obtained in an analogous manner. Note that here we have neglected the flavor structure of the Yukawa couplings <inline-formula><mml:math id="M130"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> which will determine the observed quark and charged lepton mixings. The hierarchy of SM fermion masses can be explained by assuming either a hierarchical structure of the Yukawa couplings or a hierarchical structure of the vector-like fermion masses.</p>
</sec>
<sec>
<title>4.2.2. Neutrino masses and type II seesaw dominance</title>
<p>In the model under consideration there is no tree level Dirac mass term for the neutrinos due to the absence of a Higgs bidoublet. The scalar triplets acquire induced VEVs &#x02329;&#x00394;<sub><italic>L</italic></sub>&#x0232A; &#x0003D; <italic>u</italic><sub><italic>L</italic></sub> and &#x02329;&#x00394;<sub><italic>R</italic></sub>&#x0232A; &#x0003D; <italic>u</italic><sub><italic>R</italic></sub> giving the neutral lepton mass matrix in the basis (&#x003BD;<sub><italic>L</italic></sub>, &#x003BD;<sub><italic>R</italic></sub>) given by</p>
<disp-formula id="E80"><label>(80)</label><mml:math id="M131"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, the light and heavy neutrino masses are simply <italic>m</italic><sub>&#x003BD;</sub> &#x0003D; <italic>fu</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x0221D; <italic>M</italic><sub><italic>N</italic></sub> &#x0003D; <italic>fu</italic><sub><italic>R</italic></sub>. A Dirac mass term is generated at the two-loop level via the one-loop <italic>W</italic> boson mixing &#x003B8;<sub><italic>W</italic></sub> (see the next section) and the exchange of a charged lepton. It is of the order <inline-formula><mml:math id="M132"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> eV for <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x02248; 5 TeV. This is intriguingly of the order of the observed neutrino masses; as long as the right-handed neutrinos are much heavier than the left-handed neutrinos, the type-II seesaw dominance is preserved and the induced mixing <italic>m</italic><sub><italic>D</italic></sub>/<italic>M</italic><sub><italic>N</italic></sub> is negligible. The mixing between charged gauge bosons <inline-formula><mml:math id="M133"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is generated through the exchange of bottom and top quarks, and their vector-like partners. This yields a very small mixing of the order <inline-formula><mml:math id="M134"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> for TeV scale <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> bosons.</p>
<p>Incorporating three fermion generations leads to the mixing matrices for the left- and right-handed matrices which we take to be equal</p>
<disp-formula id="E81"><label>(81)</label><mml:math id="M135"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>U</italic> is the phenomenological PMNS mixing matrix. Thus, the unmeasured mixing matrix for the right-handed neutrinos is fully determined by the left-handed counterpart. The present framework gives a natural realization of type-II seesaw providing a direct relation between light and heavy neutrinos, <italic>M</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0221D; <italic>m</italic><sub><italic>i</italic></sub>, i.e., the heavy neutrino masses <italic>M</italic><sub><italic>i</italic></sub> can be expressed in terms of the light neutrino masses <italic>m</italic><sub><italic>i</italic></sub> as <italic>M</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003D; <italic>m</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>M</italic><sub>3</sub>/<italic>m</italic><sub>3</sub>), for a normal and <italic>M</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003D; <italic>m</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>M</italic><sub>2</sub>/<italic>m</italic><sub>2</sub>) for a inverse hierarchy of light and heavy neutrino masses.</p>
</sec>
</sec>
<sec>
<title>4.3. Implication to neutrinoless double beta decay</title>
<p>As discussed earlier, there is no tree level Dirac neutrino mass term connecting light and heavy neutrinos. Consequently, the mixing between light and heavy neutrinos is vanishing at this order. Also, the mixing between the charged gauge bosons is vanishing at the tree level due to the absence of a scalar bidoublet.</p>
<p>The charged current interaction in the mass basis for the leptons is given by</p>
<disp-formula id="E82"><label>(82)</label><mml:math id="M136"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:munderover><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>h.c.</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The charged current interaction for leptons leads to 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay via the exchange of light and heavy neutrinos. There are additional contributions to 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay due to doubly charged triplet scalar exchange. While the left-handed triplet exchange is suppressed because of its small induced VEV, the right-handed triplet can contribute sizeably to 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay.</p>
<p>Before numerical estimation, let us point out the mass relations between light and heavy neutrinos under natural type-II seesaw dominance. For a hierarchical pattern of light neutrinos the mass eigenvalues are given as <italic>m</italic><sub>1</sub> &#x0003C; <italic>m</italic><sub>2</sub> &#x0226A; <italic>m</italic><sub>3</sub>. The lightest neutrino mass eigenvalue is <italic>m</italic><sub>1</sub> while the other mass eigenvalues are determined using the oscillation parameters as follows, <inline-formula><mml:math id="M137"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>sol</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M138"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>atm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>sol</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. On the other hand, for the inverted hierarchical pattern of the light neutrino masses <italic>m</italic><sub>3</sub> &#x0226A; <italic>m</italic><sub>1</sub> &#x02248; <italic>m</italic><sub>2</sub> where <italic>m</italic><sub>3</sub> is the lightest mass eigenvalue while other mass eigenvalues are determined by <inline-formula><mml:math id="M139"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>atm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M140"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>sol</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>atm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. The quasi-degenerate pattern of light neutrinos is <inline-formula><mml:math id="M141"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0226B;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext>atm</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula>. In any case, the heavy neutrino masses are directly proportional to the light neutrino masses.</p>
<p>In the present analysis, we discuss 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay due to exchange of light neutrinos via left-handed currents, right-handed neutrinos via right handed currents as shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F4">4</xref>. 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay can also be induced by a right handed doubly charged scalar as shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F5">5</xref><xref ref-type="fn" rid="fn0006"><sup>6</sup></xref>. The half-life for a given isotope for these contributions is given by</p>
<disp-formula id="E83"><label>(83)</label><mml:math id="M142"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>G</italic><sub>01</sub> corresponds to the standard 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> phase space factor, the <inline-formula><mml:math id="M143"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> correspond to the nuclear matrix elements for the different exchange processes and &#x003B7;<sub><italic>i</italic></sub> are dimensionless parameters determined below.</p>
<fig id="F4" position="float">
<label>Figure 4</label>
<caption><p>Feynman diagrams for 0&#x003BD; <italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay due to light left-handed and right-handed neutrinos.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0004.tif"/>
</fig>
<fig id="F5" position="float">
<label>Figure 5</label>
<caption><p>Feynman diagrams for 0&#x003BD; <italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay due to doubly charged scalar triplets.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0005.tif"/>
</fig>
<sec>
<title>Light neutrinos</title>
<p>The lepton number violating dimensionless particle physics parameter derived from 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay due to the standard mechanism via the exchange of light neutrinos is</p>
<disp-formula id="E84"><label>(84)</label><mml:math id="M144"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:munderover><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>ee</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Here, <italic>m</italic><sub><italic>e</italic></sub> is the electron mass and the effective 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> mass is explicitly given by</p>
<disp-formula id="E85"><label>(85)</label><mml:math id="M145"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>ee</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>with the sine and cosine of the oscillation angles &#x003B8;<sub>12</sub> and &#x003B8;<sub>13</sub>, <italic>c</italic><sub>12</sub> &#x0003D; cos&#x003B8;<sub>12</sub>, etc. and the unconstrained Majorana phases 0 &#x02264; &#x003B1;, &#x003B2; &#x0003C; 2&#x003C0;.</p>
</sec>
<sec>
<title>Right-handed neutrinos</title>
<p>The contribution to 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay arising from the purely right-handed currents via the exchange of right-handed neutrinos generally results in the lepton number violating dimensionless particle physics parameter</p>
<disp-formula id="E86"><label>(86)</label><mml:math id="M146"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:munderover><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The virtual neutrino momentum |<italic>p</italic>| is of the order of the nuclear Fermi scale, <italic>p</italic> &#x02248; 100 MeV. <italic>m</italic><sub><italic>p</italic></sub> is the proton mass and for the manifest LRSM case we have <italic>g</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x0003D; <italic>g</italic><sub><italic>R</italic></sub>, or else the new contributions are rescaled by the ratio between these two couplings. We in general consider right-handed neutrinos that can be either heavy or light compared to nuclear Fermi scale.</p>
<p>If the mass of the exchanged neutrino is much higher than its momentum, <italic>M</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0226B; |<italic>p</italic>|, the propagator simplifies as</p>
<disp-formula id="E87"><label>(87)</label><mml:math id="M147"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and the effective parameter for right-handed neutrino exchange yields</p>
<disp-formula id="E88"><label>(88)</label><mml:math id="M148"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>W</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:munderover><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where in the expression for <inline-formula><mml:math id="M149"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the individual neutrino masses are replaced by their inverse values. Such a contribution clearly becomes suppressed the smaller the right-handed neutrino masses are.</p>
<p>On the other hand, if the mass of the neutrino is much less than its typical momentum, <italic>M</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0226A; |<italic>p</italic>|, the propagator simplifies in the same way as for the light neutrino exchange,</p>
<disp-formula id="E89"><label>(89)</label><mml:math id="M150"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:menclose notation='updiagonalstrike'><mml:mi>p</mml:mi></mml:menclose><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>because both currents are right-handed. As a result, the 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay contribution leads to the dimensionless parameter</p>
<disp-formula id="E90"><label>(90)</label><mml:math id="M151"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>W</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:munderover><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>This is proportional to the standard parameter &#x003B7;<sub>&#x003BD;</sub> but in the case of very light right-handed neutrinos, e.g., <italic>M</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02248; <italic>m</italic><sub><italic>i</italic></sub>, the contribution becomes negligible because of the strong suppression with the heavy right-handed <italic>W</italic> boson mass.</p>
<p>In general, we consider right-handed neutrinos both lighter and heavier than 100 MeV and use (86) to calculate the contribution. In addition, the relevant nuclear matrix element changes; for <italic>M</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0226B; 100 MeV it approaches <inline-formula><mml:math id="M152"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> whereas for <italic>M</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0226A; 100 MeV it approaches <inline-formula><mml:math id="M153"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. For intermediate values, we use a simple smooth interpolation scheme within the regime 10 MeV &#x02013; 1 GeV, which yields a sufficient accuracy for our purposes.</p>
</sec>
<sec>
<title>Right-handed triplet scalar</title>
<p>Finally, the exchange of a doubly charged right-handed triplet scalar shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F5">5</xref> (where doubly charged left-handed triplet scalar contributes negligible and thus, neglected from the present discussion) gives</p>
<disp-formula id="E91"><label>(91)</label><mml:math id="M154"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>W</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:munderover><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>This expression is also proportional to the standard &#x003B7;<sub>&#x003BD;</sub> because the relevant coupling of the triplet scalar is proportional to the right-handed neutrino mass.</p>
</sec>
<sec>
<title>Numerical estimate</title>
<p>In the following, we numerically estimate the half-life for 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay of the isotope <sup>136</sup>Xe as shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F6">6</xref>. We use the current values of masses and mixing parameters from neutrino oscillation data reported in the global fits taken from Gonzalez-Garcia et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B94">94</xref>]. For the 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> phase space factors and nuclear matrix elements we use the values given in Table <xref ref-type="table" rid="T6">6</xref>. In Figure <xref ref-type="fig" rid="F6">6</xref>, we show the dependence of the 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay half-life on the lightest neutrino mass, i.e., <italic>m</italic><sub>1</sub> for normal and <italic>m</italic><sub>3</sub> for inverse hierarchical neutrinos. The other model parameters are fixed as</p>
<disp-formula id="E92"><label>(92)</label><mml:math id="M155"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;TeV</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>heaviest</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;TeV</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<fig id="F6" position="float">
<label>Figure 6</label>
<caption><p>0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay half-life as a function of the lightest neutrino mass in the case of normal hierarchical (NH) and inverse hierarchical (IH) light neutrinos in red and green bands respectively. We defined <italic>m</italic><sub>lightest</sub> &#x02243; <italic>m</italic><sub><italic>i</italic></sub> such that <italic>m</italic><sub>1</sub> is the lightest neutrino mass for NH and <italic>m</italic><sub>3</sub> for IH pattern. The other parameters are fixed as <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x0003D; 5 TeV, <inline-formula><mml:math id="M156"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></inline-formula> TeV and the heaviest right-handed neutrino mass is 1 TeV. The gauge couplings are assumed universal, <italic>g</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x0003D; <italic>g</italic><sub><italic>R</italic></sub>, and the intermediate values for the nuclear matrix elements are used, <inline-formula><mml:math id="M157"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M158"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>270</mml:mn></mml:math></inline-formula>. The bound on the sum of light neutrino masses from the KATRIN and Planck experiments are represented as vertical lines. The bound from KamLAND-Zen experiment is presented in horizontal line for Xenon isotope. The bands arise due to 3&#x003C3; range of neutrino oscillation parameters and variation in the Majorana phases from 0 &#x02212; 2&#x003C0;.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0006.tif"/>
</fig>
<table-wrap position="float" id="T6">
<label>Table 6</label>
<caption><p>Phase space factor <italic>G</italic><sub>01</sub> and ranges of nuclear matrix elements for light and heavy neutrino exchange for the isotopes <sup>76</sup>Ge and <sup>136</sup>Xe [<xref ref-type="bibr" rid="B95">95</xref>].</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead><tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Isotope</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M159"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>yr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M160"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><sub>&#x003BD;</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M161"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><sub><italic>N</italic></sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left"><sup>76</sup>Ge</td>
<td valign="top" align="center">5.77 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;15</sup></td>
<td valign="top" align="center">2.58&#x02013;6.64</td>
<td valign="top" align="center">233&#x02013;412</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><sup>136</sup>Xe</td>
<td valign="top" align="center">3.56 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;14</sup></td>
<td valign="top" align="center">1.57&#x02013;3.85</td>
<td valign="top" align="center">164&#x02013;172</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The lower limit on lightest neutrino mass is derived to be <italic>m</italic><sub>&#x0003C;</sub> &#x02248; 0.9 meV, 0.01 meV for NH and IH pattern of light neutrino masses respectively by saturating the KamLAND-Zen experimental bound.</p>
<p>As for the experimental constraints, we use the current best limits at 90% C.L., <inline-formula><mml:math id="M162"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>136</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>Xe</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1.07</mml:mn><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>26</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> yr and <inline-formula><mml:math id="M163"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>76</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>Ge</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>2.1</mml:mn><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> yr from KamLAND-Zen [<xref ref-type="bibr" rid="B96">96</xref>] and the GERDA Phase I [<xref ref-type="bibr" rid="B97">97</xref>], respectively. Representative for the sensitivity of future 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> experiments, we use the expected reach of the planned nEXO experiment, <inline-formula><mml:math id="M164"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>136</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>Xe</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mn>6.6</mml:mn><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>27</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> yr [<xref ref-type="bibr" rid="B98">98</xref>]. As for the other experimental probes on the neutrino mass scale, we use the future sensitivity of the KATRIN experiment on the effective single &#x003B2; decay mass <italic>m</italic><sub>&#x003B2;</sub> &#x02248; 0.2 eV [<xref ref-type="bibr" rid="B99">99</xref>] and the current limit on the sum of neutrino masses from cosmological observations, &#x003A3;<sub><italic>i</italic></sub><italic>m</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02272; 0.7 eV [<xref ref-type="bibr" rid="B100">100</xref>].</p>
<p>For a better understanding of the interplay between the left- and right-handed neutrino mass scales, we show in Figure <xref ref-type="fig" rid="F7">7</xref> the 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay half-life as a function of the lightest neutrino mass and the heaviest neutrino mass for a normal (left) and inverse (right) neutrino mass hierarchy. The other model parameters are fixed, with right-handed gauge boson and doubly-charged scalar masses of 5 TeV. The oscillation parameters are at their best fit values and the Majorana phases are always chosen to yield the smallest rate at a given point, i.e., the longest half life. The nuclear matrix employed are at the lower end in Table <xref ref-type="table" rid="T6">6</xref>. This altogether yields the longest, i.e., most pessimistic, prediction for the 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay half-life. The red-shaded area is already excluded with a predicted half life of 10<sup>26</sup> yr or faster. As expected, this sets an upper limit on the lightest neutrino mass <italic>m</italic><sub>lightest</sub> &#x02272; 1 eV, but it also puts stringent constraints on the mass scale of the right-handed neutrinos. For an inverse hierarchy, the range 50MeV &#x02272; <italic>M</italic><sub>2</sub> &#x02272; 5 GeV is excluded whereas in the normal hierarchy case, large <italic>M</italic><sub>3</sub> can be excluded if there is a strong hierarchy, <italic>m</italic><sub>1</sub> &#x02192; 0. This is due the large contribution of the lightest heavy neutrino <italic>N</italic><sub>1</sub> in such a case.</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>Figure 7</label>
<caption><p>Half-life of 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay in Xe as a function of the lightest and the heaviest neutrino mass for a normal (<bold>left</bold>) and inverse (<bold>right</bold>) neutrino mass hierarchy. The contours denote the half-life in years. Best-fit oscillation data are used and the Majorana phases are chosen to yield the longest half-life. Likewise, the smallest values of the nuclear matrix elements in Table <xref ref-type="table" rid="T6">6</xref> are employed. The other model parameters are chosen as <italic>g</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0003D; <italic>g</italic><sub><italic>L</italic></sub> and <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x0003D; <italic>M</italic><sub>&#x00394;</sub> &#x0003D; 5 TeV.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0007.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5. Leptogenesis</title>
<p>Cosmological observations (studies of the cosmic microwave background radiation, large scale structure data, the primordial abundances of light elements) indicate that our visible universe is dominated by matter and there is very little antimatter. The baryon asymmetry normalized to number density of photons (<italic>n</italic><sub>&#x003B3;</sub>) can be extracted out of these observations, which gives</p>
<disp-formula id="E93"><label>(93)</label><mml:math id="M165"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>present</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>~</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The astrophysical observations suggest that at an early epoch before the big-bang nucleosynthesis this asymmetry was generated. Thus, it is natural to seek an explanation for this asymmetry from the fundamental particle interactions within or beyond the SM of particle physics. There are three conditions, often called Sakharov&#x00027;s conditions [<xref ref-type="bibr" rid="B101">101</xref>], that must be met in order to generate a baryon asymmetry dynamically:
<list list-type="order">
<list-item><p>baryon number violation,</p></list-item>
<list-item><p><italic>C</italic> and <italic>CP</italic> violation, and</p></list-item>
<list-item><p>departure from thermal equilibrium.</p></list-item>
</list></p>
<p>In principle, the SM has all the ingredients to satisfy all three conditions.</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>In the SM baryon number <italic>B</italic> and lepton number <italic>L</italic> are violated due to the triangle anomaly, leading to 12-fermion processes involving nine left handed quarks (three of each generation) and three left handed leptons (one from each generation) obeying the selection rule &#x00394;(<italic>B</italic>&#x02212;<italic>L</italic>) &#x0003D; 0. These processes have a highly suppressed amplitude proportional to <italic>e</italic><sup>&#x02212;4&#x003C0;/&#x003B1;</sup> (where <inline-formula><mml:math id="M166"><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="mbox"><mml:mtext>EM</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, with &#x003B1;<sub>EM</sub> being the fine structure constant and &#x003B8;<sub><italic>W</italic></sub> being the weak mixing angle) at zero temperature. However, at high temperature this suppression is lifted and these processes can be very fast.</p></list-item>
<list-item><p>The weak interactions in the SM violate <italic>C</italic> in a maximal way. <italic>CP</italic> is also violated via the CKM phase &#x003B4;<sub><italic>CKM</italic></sub>.</p></list-item>
<list-item><p>The electroweak phase transition can result in the departure from thermal equilibrium if it is sufficiently strongly first order.</p></list-item>
</list>
<p>However, in practice it turns out that only the first Sakharov condition is fulfilled in a satisfactory manner in the SM. The <italic>CP</italic> violation coming from the CKM phase is suppressed by a factor <inline-formula><mml:math id="M167"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext>EW</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> in the denominator, where <italic>T</italic><sub>EW</sub> &#x0007E; 100 GeV is the temperature during the electroweak phase transition. Consequently, the <italic>CP</italic> violation in the SM is too small to explain the observed baryon asymmetry of the universe. Furthermore, the electroweak phase transition is not first order; but just a smooth crossover.</p>
<p>Thus, to explain the baryon asymmetry of the universe one must go beyond the SM, either by introducing new sources of <italic>CP</italic> violation and a new kind of out-of-equilibrium situations (such as the out-of-equilibrium decay of some new heavy particles) or modifying the electroweak phase transition itself. One such alternative is leptogenesis. Leptogenesis is a mechanism where a lepton asymmetry is generated before the electroweak phase transition, which then gets converted to baryon asymmetry of the universe in the presence of sphaleron induced anomalous <italic>B</italic> &#x0002B; <italic>L</italic> violating processes, which converts any primordial <italic>L</italic> asymmetry, and hence <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> asymmetry, into a baryon asymmetry. A realization of leptogenesis via the decay of out-of-equilibrium heavy neutrinos transforming as singlets under the SM gauge group was proposed in Fukugita and Yanagida [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]. The Yukawa couplings provide the <italic>CP</italic> through interference between tree level and one-loop decay diagrams. The departure from thermal equilibrium occurs when the Yukawa interactions are sufficiently slow<xref ref-type="fn" rid="fn0007"><sup>7</sup></xref>. The lepton number violation in this scenario comes from the Majorana masses of the heavy neutrinos. The generated lepton asymmetry then gets partially converted to baryon asymmetry in the presence of sphaleron induced anomalous <italic>B</italic> &#x0002B; <italic>L</italic> violating interactions before the electroweak phase transition. In what follows, we will discuss the sphaleron processes and few of the most popular scenarios of leptogenesis in some detail to set the stage before discussing leptogenesis in LRSM scenarios in particular.</p>
<sec>
<title>5.1. Anomalous <italic>B</italic> &#x0002B; <italic>L</italic> violating processes and relating baryon and lepton asymmetries</title>
<p>In the SM both <italic>B</italic> and <italic>L</italic> are accidental symmetries and at the tree level these symmetries are not violated. However, the chiral nature of weak interactions gives rise to equal global anomalies for <italic>B</italic> and <italic>L</italic>, giving a vanishing <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> anomaly, but a non-vanishing axial current corresponding to <italic>B</italic> &#x0002B; <italic>L</italic>, given by t Hooft [<xref ref-type="bibr" rid="B102">102</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B103">103</xref>]</p>
<disp-formula id="E94"><label>(94)</label><mml:math id="M168"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M169"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <italic>B</italic><sub>&#x003BC;&#x003BD;</sub> are the <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>L</italic></sub> and <italic>U</italic>(1)<sub><italic>Y</italic></sub> field strength tensors and <italic>N</italic><sub><italic>f</italic></sub> is the number of fermion generations. The corresponding <italic>B</italic> &#x0002B; <italic>L</italic> violation can obtained by integrating the divergence of the <italic>B</italic> &#x0002B; <italic>L</italic> current, which is related to the change in the topological charges of the gauge field</p>
<disp-formula id="E95"><label>(95)</label><mml:math id="M170"><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>x</mml:mi><mml:msup><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>cs</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>N</italic><sub>cs</sub> &#x0003D; &#x000B1;1, &#x000B1;2,&#x022EF; corresponds to the topological charge of gauge fields, called the Chern-Simons number. In the SM there are three generations of fermions (<italic>N</italic><sub><italic>f</italic></sub> &#x0003D; 3), leading to &#x00394;<italic>B</italic> &#x0003D; &#x00394;<italic>L</italic> &#x0003D; 3<italic>N</italic><sub>cs</sub>, thus the vacuum to vacuum transition changes <italic>B</italic> and <italic>L</italic> by multiples of 3 units. At the lowest order, one has the <italic>B</italic> &#x0002B; <italic>L</italic> violating effective operator</p>
<disp-formula id="E96"><label>(96)</label><mml:math id="M171"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">O</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>123</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>which gives rise to 12-fermion sphaleron induced transitions, such as</p>
<disp-formula id="E97"><label>(97)</label><mml:math id="M172"><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>vac</mml:mtext><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>At zero temperature the transition rate is suppressed by <inline-formula><mml:math id="M173"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">O</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>165</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B102">102</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B103">103</xref>]. However, when the temperature is larger than the barrier height, this Boltzmann suppression disappears and <italic>B</italic> &#x0002B; <italic>L</italic> violating transitions can occur at a significant rate [<xref ref-type="bibr" rid="B104">104</xref>]. In the symmetric phase, when the temperature is grater than the electroweak phase transition temperature, <italic>T</italic> &#x02265; <italic>T</italic><sub>EW</sub>, the transition rate per unit volume is [<xref ref-type="bibr" rid="B105">105</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B108">108</xref>]</p>
<disp-formula id="E98"><label>(98)</label><mml:math id="M174"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>~</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup><mml:mi>ln</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M175"><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="mbox"><mml:mtext>EM</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, with &#x003B1;<sub>EM</sub> being the fine structure constant and &#x003B8;<sub><italic>W</italic></sub> being the weak mixing angle.</p>
<p>An account of the <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> symmetry getting converted to a baryon asymmetry via an analysis of the chemical potential can be found in Khlebnikov and Shaposhnikov [<xref ref-type="bibr" rid="B109">109</xref>], Harvey and Turner [<xref ref-type="bibr" rid="B110">110</xref>] and Sarkar [<xref ref-type="bibr" rid="B111">111</xref>]. The baryon asymmetry in terms of the <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> number density can be written as</p>
<disp-formula id="E99"><label>(99)</label><mml:math id="M176"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>EW</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>24</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>66</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>EW</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>32</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>98</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, the primordial <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> asymmetry gets partially converted into a baron asymmetry of the universe after the electroweak phase transition.</p>
</sec>
<sec>
<title>5.2. Leptogenesis with right handed neutrinos</title>
<p>In section 2, we have discussed how adding singlet right handed neutrinos <italic>N</italic><sub><italic>Ri</italic></sub> to the SM can generate tiny seesaw masses [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>] for light neutrinos. Beyond the generation of light neutrino masses, the interaction terms</p>
<disp-formula id="E100"><label>(100)</label><mml:math id="M177"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>int</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>can also provide all the ingredients necessary for realizing leptogenesis. We will work on a basis where the right handed neutrino mass matrix is real and diagonal. Furthermore we assume a hierarchical mass spectrum for the right handed neutrinos <italic>M</italic><sub>3</sub> &#x0003E; <italic>M</italic><sub>2</sub> &#x0003E; <italic>M</italic><sub>1</sub>. The Majorana mass term gives rise to lepton number violating decays of the right handed neutrinos</p>
<disp-formula id="E101"><label>(101)</label><mml:math id="M178"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which can generate a lepton asymmetry if there is <italic>CP</italic> violation and the decay is out of equilibrium [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]. This lepton asymmetry (equivalently <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> asymmetry) then gets converted to baryon asymmetry in presence of anomalous <italic>B</italic> &#x0002B; <italic>L</italic> violating processes before the electroweak phase transition.</p>
<p>In the original proposal [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>] and few subsequent works [<xref ref-type="bibr" rid="B112">112</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B116">116</xref>], only the <italic>CP</italic> violation coming from interference of tree level and one-loop vertex diagrams, shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F8">8</xref>. was considered. This is somewhat analogous to the <italic>CP</italic> violation in <italic>K</italic>-physics coming from the penguin diagram. The <italic>CP</italic> asymmetry parameter corresponding to the vertex type <italic>CP</italic> violation is given by</p>
<disp-formula id="E102"><label>(102)</label><mml:math id="M179"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>Im</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where the loop function <italic>f</italic><sub><italic>v</italic></sub> is defined by</p>
<disp-formula id="E103"><label>(103)</label><mml:math id="M180"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>x</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>ln</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<fig id="F8" position="float">
<label>Figure 8</label>
<caption><p>Tree level and one-loop vertex diagrams contributing to the vertex type <italic>CP</italic> violation in models with right handed neutrinos.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0008.tif"/>
</fig>
<p>In the limit <italic>M</italic><sub>1</sub> &#x0226A; <italic>M</italic><sub>2</sub>, <italic>M</italic><sub>3</sub> the asymmetry simplifies to</p>
<disp-formula id="E104"><label>(104)</label><mml:math id="M181"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>Im</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>It was later pointed out in Flanz et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B117">117</xref>] and Flanz et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B118">118</xref>] and confirmed rigorously in Pilaftsis [<xref ref-type="bibr" rid="B119">119</xref>], Pilaftsis and Resonant [<xref ref-type="bibr" rid="B120">120</xref>], Roulet et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B121">121</xref>], Buchmuller and Plumacher [<xref ref-type="bibr" rid="B122">122</xref>], Flanz and Paschos [<xref ref-type="bibr" rid="B123">123</xref>], Hambye et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B124">124</xref>] and Pilaftsis and Underwood [<xref ref-type="bibr" rid="B125">125</xref>], that there is another source of <italic>CP</italic> violation coming from interference of tree level diagram with one-loop self-energy diagram shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F9">9</xref>. This <italic>CP</italic> violation is similar to the <italic>CP</italic> violation due to the box diagram, entering the mass matrix in <inline-formula><mml:math id="M182"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> mixing in <italic>K</italic>-physics. If the heavy neutrinos decay in equilibrium, the <italic>CP</italic> asymmetry coming from the self-energy diagram due to one of the heavy neutrinos may cancel with the asymmetry from the decay of another heavy neutrino to preserve unitarity. However, in out-of-equilibrium decay of heavy neutrinos the number densities of the two heavy neutrinos differ during their decay and consequently, this cancellation is no longer present. This can be understood as the right handed neutrinos oscillating into antineutrinos of different generations, which under the condition &#x00393;[particle &#x02192; antiparticle] &#x02260; &#x00393;[antiparticle &#x02192; particle], can create an asymmetry in right handed neutrinos before they decay. An elementary discussion regarding how the <italic>CP</italic> violation enters in Majorana mass matrix, which then generates a lepton asymmetry can be found in Sarkar [<xref ref-type="bibr" rid="B111">111</xref>] and Langacker et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B126">126</xref>]. The basic idea is to treat the particles and the antiparticles independently. The <italic>CP</italic> eigenstates |<italic>N</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0232A; and <inline-formula><mml:math id="M183"><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:math></inline-formula> are no longer physical eigenstates, which evolves with time. Consequently, the physical states, which are admixtures of |<italic>N</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0232A; and <inline-formula><mml:math id="M184"><mml:mrow><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;and&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, can decay into both leptons and antileptons, giving rise to a <italic>CP</italic> violation. The <italic>CP</italic> asymmetry parameter coming from the interference of tree level and one-loop self-energy diagram is given by</p>
<disp-formula id="E105"><label>(105)</label><mml:math id="M185"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>Im</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where the loop function <italic>f</italic><sub><italic>s</italic></sub> is defined by</p>
<disp-formula id="E106"><label>(106)</label><mml:math id="M186"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi>x</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<fig id="F9" position="float">
<label>Figure 9</label>
<caption><p>Tree level and one-loop self-energy diagrams contributing to the <italic>CP</italic> violation in models with right handed neutrinos.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0009.tif"/>
</fig>
<p>When the mass difference between the right handed neutrinos is very large compared to the width, <inline-formula><mml:math id="M187"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0226B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the <italic>CP</italic> asymmetries coming from vertex and self-energy diagrams are comparable. However, when two right handed neutrinos are nearly degenerate, such that their mass difference is comparable to their width, then <italic>CP</italic> violation contribution coming from the self-energy diagram becomes very large (orders of magnitude larger than the <italic>CP</italic> asymmetry generated by the vertex type diagram). This is often referred to as the resonance effect.</p>
<p>To ensure that the lightest right handed neutrino decays out-of-equilibrium so that an asymmetry is generated, the out-of-equilibrium condition given by</p>
<disp-formula id="E107"><label>(107)</label><mml:math id="M188"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1.66</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Pl</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;at&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>must be satisfied, where <italic>g</italic><sub>&#x0002A;</sub> correspond to the effective number of relativistic degrees of freedom. This gives a lower bound <inline-formula><mml:math id="M189"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> GeV [<xref ref-type="bibr" rid="B127">127</xref>]. Though this gives us a rough estimate, in an actual calculation of the asymmetry one solves the Boltzmann equation, which takes into account both lepton number violating as well as lepton number conserving processes mediated by heavy neutrinos. The Boltzmann equation governing lepton number asymmetry <inline-formula><mml:math id="M190"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, is given by</p>
<disp-formula id="E108"><label>(108)</label><mml:math id="M191"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x00393;<sub>&#x003C8;<sub>1</sub></sub> is the decay rate of the physical state |&#x003C8;<sub>1</sub>&#x0232A;, <inline-formula><mml:math id="M192"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the equilibrium number density of &#x003C8;<sub>1</sub> given by</p>
<disp-formula id="E109"><label>(109)</label><mml:math id="M193"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:msubsup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x0226B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x0226A;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>s</italic> is the entropy density. The first term on the right hand side of Equation (108) corresponds to the <italic>CP</italic> violating contribution to the asymmetry and is the only term that generates asymmetry when &#x003C8;<sub>1</sub> decays out-of-equilibrium, while the second term corresponds to inverse decay of &#x003C8;<sub>1</sub>, and the last term corresponds to 2&#x02194;2 lepton number violating scattering process such as <italic>l</italic> &#x0002B; &#x003D5;<sup>&#x02020;</sup> &#x02194; <italic>l</italic><sup><italic>c</italic></sup> &#x0002B; &#x003D5;, with &#x02329;&#x003C3;|<italic>v</italic>|&#x0232A; being the thermally averaged cross section. The number density of &#x003C8;<sub>1</sub> is governed by the Boltzmann equation</p>
<disp-formula id="E110"><label>(110)</label><mml:math id="M194"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>One often defines a parameter <italic>K</italic> &#x0003D; &#x00393;<sub>&#x003C8;<sub>1</sub></sub>(<italic>T</italic> &#x0003D; <italic>m</italic><sub>&#x003C8;<sub>1</sub></sub>)/<italic>H</italic>(<italic>T</italic> &#x0003D; <italic>m</italic><sub>&#x003C8;<sub>1</sub></sub>), where the Hubble rate <inline-formula><mml:math id="M195"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>66</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext>Pl</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which gives a measure of the deviation from thermal equilibrium. For <italic>K</italic> &#x0226A; 1 one can find an approximate solution for Equation (108) given by</p>
<disp-formula id="E111"><label>(111)</label><mml:math id="M196"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The Yukawa couplings are constrained by the required amount of primordial lepton asymmetry required to generate the correct baryon asymmetry of the universe, while the lightest right handed neutrino mass is constrained from the out-of-equilibrium condition. In the resonant leptogenesis scenario, the <italic>CP</italic> violation is largely enhanced, making the constrains on Yukawa couplings relaxed. Consequently the scale of leptogenesis can be considerably lower, making it possible to realize a TeV scale leptogenesis, which can be put to test at the LHC [<xref ref-type="bibr" rid="B128">128</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B129">129</xref>].</p>
</sec>
<sec>
<title>5.3. Leptogenesis with triplet higgs</title>
<p>In section 2, we have discussed how small neutrino masses can be generated by adding triplet Higgs &#x003BE;<sub><italic>a</italic></sub> to the SM [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B130">130</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B132">132</xref>]. The interactions of these triplet Higgs that are relevant for leptogenesis are given by</p>
<disp-formula id="E112"><label>(112)</label><mml:math id="M197"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>int</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>From these interactions we have the decay modes of the triplet Higgs</p>
<disp-formula id="E113"><label>(113)</label><mml:math id="M198"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The <italic>CP</italic> violation is obtained through the interference between the tree level and one-loop self-energy diagrams shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F10">10</xref>. There are no one-loop vertex diagrams in this case. One needs at least two &#x003BE;&#x00027;s. To see how this works, we will follow the mass-matrix formalism [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>], in which the diagonal tree-level mass matrix of &#x003BE;<sub><italic>a</italic></sub> is modified in the presence of interactions to</p>
<disp-formula id="E114"><label>(114)</label><mml:math id="M199"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E115"><label>(115)</label><mml:math id="M200"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>with <inline-formula><mml:math id="M201"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M202"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. From the absorptive part of the one-loop diagram for &#x003BE;<sub><italic>a</italic></sub> &#x02192; &#x003BE;<sub><italic>b</italic></sub> we obtain</p>
<disp-formula id="E116"><label>(116)</label><mml:math id="M203"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:msub><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<fig id="F10" position="float">
<label>Figure 10</label>
<caption><p>Tree level and one-loop self-energy diagrams contributing to the <italic>CP</italic> violation in a model with triplet Higgs.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0010.tif"/>
</fig>
<p>Assuming &#x00393;<sub><italic>a</italic></sub> &#x02261; &#x00393;<sub><italic>aa</italic></sub> &#x0226A; <italic>M</italic><sub><italic>a</italic></sub>, the eigenvalues of <inline-formula><mml:math id="M204"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are given by</p>
<disp-formula id="E117"><label>(117)</label><mml:math id="M205"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>S</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M206"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <italic>M</italic><sub>1</sub> &#x0003E; <italic>M</italic><sub>2</sub>. The physical states, which evolves with time, can be written as linear combinations of the <italic>CP</italic> eigenstates as</p>
<disp-formula id="E118"><label>(118)</label><mml:math id="M207"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M208"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M209"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M210"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula> with</p>
<disp-formula id="E119"><label>(119)</label><mml:math id="M211"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>S</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>S</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The physical states <inline-formula><mml:math id="M212"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> evolve with time and decay into lepton and antilepton pairs. Assuming <inline-formula><mml:math id="M213"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0226B;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, the <italic>CP</italic> asymmetry is given by Ma [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>]</p>
<disp-formula id="E120"><label>(120)</label><mml:math id="M214"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mtext>Im</mml:mtext></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>For <italic>M</italic><sub>1</sub> &#x0003E; <italic>M</italic><sub>2</sub>, when the temperature drops below <italic>M</italic><sub>1</sub>, &#x003C8;<sub>1</sub> decays away to create a lepton asymmetry. However, this asymmetry is washed out by lepton number violating interactions of &#x003C8;<sub>2</sub>; and the subsequent decay of &#x003C8;<sub>2</sub> at a temperature below <italic>M</italic><sub>2</sub> sustains. The generated lepton asymmetry then gets converted to the baryon asymmetry in the presence of the sphaleron induced anomalous <italic>B</italic> &#x0002B; <italic>L</italic> violating processes before the electroweak phase transition. The approximate final baryon asymmetry is given by</p>
<disp-formula id="E121"><label>(121)</label><mml:math id="M215"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>~</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>ln</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>K</italic> &#x02261; &#x00393;<sub>2</sub>(<italic>T</italic> &#x0003D; <italic>M</italic><sub>2</sub>)/<italic>H</italic>(<italic>T</italic> &#x0003D; <italic>M</italic><sub>2</sub>) is the parameter measuring the deviation from thermal equilibrium when, <inline-formula><mml:math id="M216"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>66</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext>Pl</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the Hubble rate, and <italic>g</italic><sup>&#x0002A;</sup> corresponds to the number of relativistic degrees of freedom.</p>
<p>In a more rigorous estimation of the baryon asymmetry, in addition to the decays and the inverse decays of triplet scalars, one needs to incorporate the gauge scatterings <inline-formula><mml:math id="M217"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02194;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>&#x01E20;</mml:mi></mml:math></inline-formula> (<italic>F</italic> corresponds to SM fermions and <italic>G</italic> corresponds to gauge bosons) and &#x00394;<italic>L</italic> &#x0003D; 2 scattering processes <italic>ll</italic> &#x02194; &#x003D5;<sup>&#x0002A;</sup>&#x003D5;<sup>&#x0002A;</sup> and <inline-formula><mml:math id="M218"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02194;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> into the Boltzmann equation analysis of the asymmetry. Including these washout processes, one finds a lower limit on <italic>M</italic><sub>&#x003BE;</sub>, <inline-formula><mml:math id="M219"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02273;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>GeV</mml:mtext></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B133">133</xref>]. For a quasi-degenerate spectrum of scalar triplets the resonance effect can enhance the <italic>CP</italic> asymmetry by a large amount and a successful leptogenesis scenario can be attained for a much smaller value of triplet scalar mass. In Strumia [<xref ref-type="bibr" rid="B134">134</xref>] and Aristizabal Sierra et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B135">135</xref>], an absolute bound of <italic>M</italic><sub>&#x003BE;</sub> &#x02273; 1.6TeV is obtained for a successful resonant leptogenesis scenario with triplet Higgs.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s6">
<title>6. Leptogenesis in LRSM</title>
<p>In Left&#x02013;Right Symmetric Model (LRSM) [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B44">44</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B49">49</xref>] the left&#x02013;right parity symmetry breaking implies the existence of a heavy right-handed charged gauge boson <inline-formula><mml:math id="M220"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. In this section, we will discuss the aspect that if <inline-formula><mml:math id="M221"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is detected at the LHC with a mass of a few TeV then it can have profound implications for leptogenesis. If indeed <inline-formula><mml:math id="M222"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is detected at the LHC then that will give rise to an excess in the dilepton &#x0002B; dijet channel as reported sometime back by the CMS collaboration. A signal of 2.8 &#x003C3; level was reported in the mass bin 1.8TeV &#x0003C; <italic>M</italic><sub><italic>lljj</italic></sub> &#x0003C; 2.1TeV in the di-lepton &#x0002B; di-jet channel at the LHC by the CMS collaboration [<xref ref-type="bibr" rid="B136">136</xref>]. One of the popular interpretations of this signal was <inline-formula><mml:math id="M223"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> decay in the framework of LRSM with <italic>g</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x02260; <italic>g</italic><sub><italic>R</italic></sub> via an embedding of LRSM in <italic>SO</italic>(10) [<xref ref-type="bibr" rid="B137">137</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B138">138</xref>]. Another popular interpretation was for the case <italic>g</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x0003D; <italic>g</italic><sub><italic>R</italic></sub> which utilized the CP phases and non-degenerate mass spectrum of the heavy neutrinos [<xref ref-type="bibr" rid="B139">139</xref>]. Around the same time the ATLAS collaboration had also reported a resonance signal decaying into a pair of SM gauge bosons. They found a local excess signal of 3.4&#x003C3; (2.5&#x003C3; global) in the <italic>WZ</italic> channel at around 2TeV [<xref ref-type="bibr" rid="B140">140</xref>]. This signal was shown to be explained by a <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> in LRSM framework for a coupling <italic>g</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0007E; 0.4 in Brehmer et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B141">141</xref>]. Some other notable work along this direction can be found in Dobrescu and Liu Bhupal [<xref ref-type="bibr" rid="B142">142</xref>], Dev and Mohapatra [<xref ref-type="bibr" rid="B143">143</xref>] and Das et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B144">144</xref>]. However, these interesting signals were either washed out by more accumulated data or reduced significantly below their initial reported levels. Nevertheless such signals have intrigued several studies concerning the impact of a TeV scale <inline-formula><mml:math id="M224"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> on leptogenesis.</p>
<p>As discussed earlier, the Higgs sector in one of the popular versions of LRSM consists of one bidoublet Higgs &#x003A6; and two triplet complex scalar fields &#x00394;<sub><italic>L,R</italic></sub>. The relevant gauge transformations are as follows</p>
<disp-formula id="E122"><label>(122)</label><mml:math id="M225"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Here one breaks the left&#x02013;right symmetry in a spontaneous manner to reproduce the Standard Model. On the other hand the smallness of the neutrino masses is realized using the seesaw mechanism [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>].</p>
<p>In another variant of LRSM one has only the doublet Higgs which are employed to break all the relevant symmetries. Here the Higgs sector consists of doublet scalars with the gauge transformations</p>
<disp-formula id="E123"><label>(123)</label><mml:math id="M226"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>~</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>In addition there is one fermion gauge singlet <italic>S</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0007E; (<bold>1</bold>, <bold>1</bold>, <bold>0</bold>, <bold>1</bold>). The Higgs doublet <italic>H</italic><sub><italic>R</italic></sub> acquires a VEV to break the left&#x02013;right symmetry which results in the mixing of <italic>S</italic> with right-handed neutrinos. This gives rise to a light Majorana neutrino and a heavy pseudo-Dirac neutrino or alternatively a pair of Majorana neutrinos.</p>
<p>Historically, in LRSM, the left&#x02013;right symmetry was broken at a fairly high scale, <inline-formula><mml:math id="M227"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>GeV</mml:mtext></mml:math></inline-formula>. This serves two purposes&#x02013; firstly, the requirement of gauge coupling unification implies this scale to be high, and secondly, thermal leptogenesis in this scenario gives a comparable bound. To get around this problem one often introduces a parity odd scalar which is then given a large VEV. This is often called <italic>D</italic>-parity breaking. Consequently, one can have <italic>g</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x02260; <italic>g</italic><sub><italic>R</italic></sub> even before the left&#x02013;right symmetry breaking. This in turn allows the possibility of a gauge coupling unification with TeV scale <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub>. This is true for both triplet and doublet models of LRSM. Embedding the LRSM in an <italic>SO</italic>(10) GUT framework, the violation of <italic>D</italic>-parity [<xref ref-type="bibr" rid="B54">54</xref>] at a very high scale helps in explaining the CMS TeV scale <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> signal for <italic>g</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x02248; 0.6<italic>g</italic><sub><italic>L</italic></sub> as shown in Deppisch et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B137">137</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B138">138</xref>].</p>
<sec>
<title>6.1. Can a TeV-scale <inline-formula><mml:math id="M228"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> at the LHC falsify leptogenesis?</title>
<p>For a TeV scale <inline-formula><mml:math id="M229"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, all leptogenesis scenarios may be broadly classified into two groups:
<list list-type="bullet">
<list-item><p>At a very high scale a leptonic asymmetry is generated. It can be either in the context of LRSM with <italic>D</italic>-parity breaking or through some other interactions (both thermal and non-thermal).</p></list-item>
<list-item><p>At the TeV scale a lepton asymmetry is generated with resonant enhancement, when the left&#x02013;right symmetry breaking phase transition is taking place.</p></list-item>
</list></p>
<p>The following discussions hold for the LRSM variants with a Higgs sector consisting of triplet Higgs as well as a Higgs sector with exclusively doublet Higgs. We will often refer to these two broad classes of the LRSM mentioned above to discuss the lepton number violating washout processes and point out how all these possible scenarios of leptogenesis are falsifiable for a <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> of TeV scale. In the case where high-scale leptogenesis happens at <italic>T</italic> &#x0003E; 10<sup>9</sup> GeV, the low energy <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> breaking gives rise to gauge interactions which depletes all the baryon asymmetry very rapidly before the electroweak phase transition is over. Now, these same lepton number violating gauge interactions will significantly slow down the generation of the lepton asymmetry for resonant leptogenesis at around TeV scale. Consequently, it is not possible to generate the required baryon asymmetry of the universe for TeV scale <inline-formula><mml:math id="M230"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> in this case.</p>
<p>For the case <italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub>3<italic>R</italic></sub></sub> &#x0226B; <italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub>2<italic>R</italic></sub></sub> &#x0226B; <italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub>1<italic>R</italic></sub></sub> &#x0003D; <italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>, severe constraints on the <inline-formula><mml:math id="M231"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> mass for a successful scenario of high-scale leptogenesis come from the <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub> gauge interactions as pointed out in Ma [<xref ref-type="bibr" rid="B145">145</xref>]. To have successful leptogenesis in the case <italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x0003E; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>, the condition that the gauge scattering process <inline-formula><mml:math id="M232"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> goes out-of-equilibrium yields</p>
<disp-formula id="E124"><label>(124)</label><mml:math id="M233"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02273;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>GeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>with <italic>m</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>/<italic>m</italic><sub><italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x02273; 0.1. For the scenario where <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x0003E; <italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> leptogenesis happens either at <italic>T</italic> &#x0003E; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> after the breaking of <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> gauge symmetry or at <italic>T</italic>&#x02243;<italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>, the out-of equilibrium condition for the scattering process <inline-formula><mml:math id="M234"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> through <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> exchange leads to the constraint</p>
<disp-formula id="E125"><label>(125)</label><mml:math id="M235"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02273;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:msup><mml:mtext>GeV</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mtext>GeV</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, a <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> with mass in the TeV range (in the case of a hierarchical neutrino mass spectrum) rules out the high-scale leptogenesis scenario. In Deppisch et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B146">146</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B147">147</xref>], neutrinoless double beta decay and the observation of the lepton number violating processes at the colliders were studied in the context of high-scale thermal leptogenesis. In Flanz et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B117">117</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B118">118</xref>], Pilaftsis [<xref ref-type="bibr" rid="B119">119</xref>], Roulet et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B121">121</xref>], Buchmuller and Plumacher [<xref ref-type="bibr" rid="B122">122</xref>], Flanz and Paschos [<xref ref-type="bibr" rid="B123">123</xref>], Hambye et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B124">124</xref>], Pilaftsis and Underwood [<xref ref-type="bibr" rid="B125">125</xref>] resonant leptogenesis has been discussed in the context of a considerably low mass <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub>. In Frere et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B148">148</xref>] it was pointed out that one requires an absolute lower bound of 18 TeV on the <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> mass in order to have successful low-scale leptogenesis with a quasi-degenerate right-handed neutrinos. Recently, it was found that just the correct lepton asymmetry can be obtained by utilizing relatively large Yukawa couplings, for <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> mass scale higher than 13.1TeV in Bhupal Dev et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B149">149</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B150">150</xref>]. Note that in Frere et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B148">148</xref>] and Bhupal Dev et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B150">150</xref>], the lepton number violating gauge scattering processes such as <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub><italic>e</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x02192; &#x0016B;<sub><italic>R</italic></sub><italic>d</italic><sub><italic>R</italic></sub>, <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0016B; <sub><italic>R</italic></sub> &#x02192; <italic>e</italic><sub><italic>R</italic></sub><italic>d</italic><sub><italic>R</italic></sub>, <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub><italic>d</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x02192; <italic>e</italic><sub><italic>R</italic></sub><italic>u</italic><sub><italic>R</italic></sub> and <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub><italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x02192; <italic>e</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x00113; <sub><italic>R</italic></sub> have been analyzed in detail. However, lepton number violating scattering processes with external <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> were ignored because for a heavy <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> there is a relative suppression of <inline-formula><mml:math id="M236"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> in comparison to the processes where there is no <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> in the external legs. Now, if indeed the mass of <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> is around a few TeV, as was suggested by an excess signal reported by the CMS experiment then one has to take the latter processes seriously. In Dhuria et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B151">151</xref>], it was pointed out that the lepton number violating washout processes (<inline-formula><mml:math id="M237"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M238"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>) can be mediated via the doubly charged Higgs in the conventional LRSM. In Bhupal Dev et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B149">149</xref>] it was shown that in a parity-asymmetric type-I seesaw model with relatively small <italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> one obtains a small contribution from this process which is expected for a large <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>/<italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>. However, in this scenario some other relevant gauge scattering processes are efficient in washing out the lepton asymmetry. Including these washout processes one obtains a lower bound of 13.1TeV on the <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> mass [<xref ref-type="bibr" rid="B149">149</xref>]. Here we will mainly discuss <inline-formula><mml:math id="M239"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> mediated lepton number violating scattering processes in a much more general context to establish their importance as washout processes which can falsify the possibility of leptogenesis depending on <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> mass [<xref ref-type="bibr" rid="B152">152</xref>]. One of the vertices in the <inline-formula><mml:math id="M240"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> mediated process is gauge vertex while the other one is a Yukawa vertex. On the other hand for <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> mediated lepton number violating scattering processes both the vertices are gauge vertices. Consequently, these lepton number violating scattering processes are very rapid as compared to the scattering processes involving only Yukawa vertices. It turns out that <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> and <inline-formula><mml:math id="M241"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> mediated scattering process <inline-formula><mml:math id="M242"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> does not go out of equilibrium till the electroweak phase transition if the mass of <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> is around TeV scale. Consequently, these lepton number violating scattering processes continue to wash out or slow down the generation of lepton asymmetry<xref ref-type="fn" rid="fn0008"><sup>8</sup></xref>. In the scenario of LRSM involving only doublet Higgs in the Higgs sector the doubly charged Higgs is absent. Nevertheless, the <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> mediated lepton number violating scattering processes will be present and will wash out the lepton asymmetry in such a scenario.</p>
<p>In LRSM the right handed leptonic charged current interaction is given by</p>
<disp-formula id="E126"><label>(126)</label><mml:math id="M243"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>J</italic><sub><italic>R&#x003BC;</italic></sub> &#x0003D; &#x00113;<sub><italic>R</italic></sub> &#x003B3; <sub>&#x003BC;</sub>(1 &#x0002B; &#x003B3;<sub>5</sub>)<italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub>. The relevant interactions of the right-handed Higgs triplet are given by</p>
<disp-formula id="E127"><label>(127)</label><mml:math id="M244"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02283;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M245"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The covariant derivative is given by <inline-formula><mml:math id="M246"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M247"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <italic>B</italic><sub>&#x003BC;</sub> are gauge fields corresponding to <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub> and <italic>U</italic>(1)<sub><italic>B</italic>&#x02212;<italic>L</italic></sub> gauge groups with the associated gauge couplings given by <italic>g</italic><sub><italic>R</italic></sub> and <italic>g</italic>&#x02032;, respectively. When the neutral Higgs field <inline-formula><mml:math id="M248"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> acquires a VEV <inline-formula><mml:math id="M249"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>SU</italic>(2)<sub><italic>R</italic></sub>, the interaction between the gauge boson <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> and the doubly charged Higgs is given by Doi [<xref ref-type="bibr" rid="B153">153</xref>]</p>
<disp-formula id="E128"><label>(128)</label><mml:math id="M250"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02283;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The Yukawa interaction between the lepton doublet <inline-formula><mml:math id="M251"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and the components of triplet Higgs <inline-formula><mml:math id="M252"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are given by</p>
<disp-formula id="E129"><label>(129)</label><mml:math id="M253"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:msubsup><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>.</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003C4;&#x00027;s are the Pauli matrices. After the Higgs triplet field acquires a VEV, the relevant Yukawa coupling can be written as <inline-formula><mml:math id="M254"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> where <italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> is the Majorana mass of <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub>.</p>
<p>The relevant Feynman diagrams for the lepton number violating processes induced by these interactions are depicted in Figure <xref ref-type="fig" rid="F11">11</xref>.</p>
<fig id="F11" position="float">
<label>Figure 11</label>
<caption><p>Feynman diagrams for <inline-formula><mml:math id="M255"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> scattering mediated by <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> and <inline-formula><mml:math id="M256"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> fields. The Feynman diagrams for <inline-formula><mml:math id="M257"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> can be obtained by appropriately changing the direction of the external legs.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0011.tif"/>
</fig>
<p>Using the interactions given in Equations (126)&#x02013;(129), one can estimate the differential scattering cross section for the process <inline-formula><mml:math id="M258"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to obtain [<xref ref-type="bibr" rid="B153">153</xref>]</p>
<disp-formula id="E130"><label>(130)</label><mml:math id="M259"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>384</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E131"><label>(131)</label><mml:math id="M260"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E132"><label>(132)</label><mml:math id="M261"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E133"><label>(133)</label><mml:math id="M262"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where we neglect any mixing between <italic>W</italic><sub><italic>L</italic></sub> and <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub>. On the right-hand side of Equation (133), the first term corresponds to the Higgs exchange. The last two terms are due to the interference between Higgs and <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> exchange. The Mandelstam variables <italic>s</italic> &#x0003D; (<italic>p</italic>&#x0002B;<italic>k</italic>)<sup>2</sup>, <italic>t</italic> &#x0003D; (<italic>p</italic>&#x02212;<italic>p</italic>&#x02032;)<sup>2</sup> and <italic>u</italic> &#x0003D; (<italic>p</italic>&#x02212;<italic>k</italic>&#x02032;)<sup>2</sup> are related by the scattering angle &#x003B8; as follows</p>
<disp-formula id="E134"><label>(134)</label><mml:math id="M263"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02213;</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The differential scattering cross section for the process <inline-formula><mml:math id="M264"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given by Doi [<xref ref-type="bibr" rid="B153">153</xref>]</p>
<disp-formula id="E135"><label>(135)</label><mml:math id="M265"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>512</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E136"><label>(136)</label><mml:math id="M266"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The expressions for <inline-formula><mml:math id="M267"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be obtained after interchanging <italic>s</italic> &#x02194; <italic>t</italic> in <inline-formula><mml:math id="M268"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: <inline-formula><mml:math id="M269"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>= <inline-formula><mml:math id="M270"><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The Mandelstem variables <italic>t</italic> &#x0003D; (<italic>p</italic> &#x02212; <italic>k</italic>)<sup>2</sup> and <italic>u</italic> &#x0003D; (<italic>p</italic> &#x02212; <italic>k</italic>&#x02032;)<sup>2</sup> can be written in terms of <italic>s</italic> &#x0003D; (<italic>p</italic> &#x0002B; <italic>p</italic>&#x02032;)<sup>2</sup> and scattering angle &#x003B8; as follows</p>
<disp-formula id="E137"><label>(137)</label><mml:math id="M271"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>t</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>u</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02213;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<sec>
<title>6.1.1. Wash out of lepton asymmetry for <italic>T</italic> &#x0003E; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub></title>
<p>During the period when the temperature is such that <italic>v</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0003E; <italic>T</italic> &#x0003E; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>, the lepton number violating washout processes are very rapid in the absence any suppression. To have a quantitative estimate of the strength of these scattering processes in depleting the lepton asymmetry one can estimate the parameter defined as</p>
<disp-formula id="E138"><label>(138)</label><mml:math id="M272"><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>for both the processes during <italic>v</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0003E; <italic>T</italic> &#x0003E; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>, where <italic>n</italic> corresponds to the number density of relativistic species and is given by <inline-formula><mml:math id="M273"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. <italic>H</italic> corresponds to the Hubble rate <inline-formula><mml:math id="M274"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext>Pl</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, where <italic>g</italic><sub>&#x0002A;</sub> &#x0007E; 100 corresponds to the relativistic degrees of freedom. The thermally averaged cross section is denoted by &#x02329;&#x003C3;|&#x003C5;|&#x0232A;. To choose a rough estimate of <italic>v</italic><sub><italic>R</italic></sub>, let us compare the situation with the Standard Model, where we have <inline-formula><mml:math id="M275"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> where <italic>v</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x0003D; 246GeV, and <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>L</italic></sub></sub> &#x0007E; 80GeV. Now in case of LRSM <inline-formula><mml:math id="M276"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> breaks the left&#x02013;right symmetry and <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x0003D; <italic>g</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x003C5; <sub><italic>R</italic></sub>. Taking <italic>g</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x0007E; <italic>g</italic><sub><italic>L</italic></sub>, we have <inline-formula><mml:math id="M277"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula></p>
<p>Making use of the differential scattering cross sections in Equations (130) and (135), we plot the behavior of <italic>K</italic> as a function of temperature in Figure <xref ref-type="fig" rid="F12">12</xref>. The plot corresponds to a temperature range 3<italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x0003E; <italic>T</italic> &#x0003E; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> and right handed charged gauge boson mass <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x0003D; 3.5TeV.</p>
<fig id="F12" position="float">
<label>Figure 12</label>
<caption><p>Plot showing the behavior of <italic>K</italic> as a function of temperature <italic>T</italic> for the processes <inline-formula><mml:math id="M278"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M279"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> (including both <inline-formula><mml:math id="M280"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> mediated diagrams) for &#x003C5;<sub><italic>R</italic></sub> &#x0003E; <italic>T</italic> &#x0003E; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>. The right handed charged gauge boson mass is taken to be <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x0003D; 3.5TeV.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0012.tif"/>
</fig>
<p>In Figure <xref ref-type="fig" rid="F12">12</xref>, the large values of <italic>K</italic> for both the processes indicates that high wash out efficiency of these scattering processes for <italic>T</italic> &#x02273; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>. For the LRSM variant with its Higgs sector consisting of only doublet Higgs the doubly charged Higgs mediated channels are absent for these processes and the right handed neutrino will mediate these processes, which will washout the lepton asymmetry for <italic>T</italic> &#x02273; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>.</p>
</sec>
<sec>
<title>6.1.2. Wash out of asymmetry for <italic>T</italic> &#x0003C; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub></title>
<p>During the period when the temperature is such that <italic>T</italic> &#x0003C; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>, the process <inline-formula><mml:math id="M281"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is of more importance. Let us now estimate a lower bound on <italic>T</italic> below <italic>T</italic> &#x0003D; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> till which this process stays in equilibrium and continues to deplete lepton asymmetry. The scattering rate can be written as<xref ref-type="fn" rid="fn0009"><sup>9</sup></xref> <inline-formula><mml:math id="M282"><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext>rel</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> For <italic>T</italic> &#x0003C; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> the Boltzmann suppression of the scattering rate stems from the number density <inline-formula><mml:math id="M283"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Now, the scattering process stays in thermal equilibrium when the condition &#x00393; &#x0003E; <italic>H</italic> is satisfied.</p>
<p>In Figure <xref ref-type="fig" rid="F13">13</xref> we show the temperature until which the scattering process <inline-formula><mml:math id="M284"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> stays in equilibrium as a function of <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> for three values of <italic>M</italic><sub>&#x00394;<sub><italic>R</italic></sub></sub> and taking <italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x02272; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> and <italic>v</italic><sub>rel</sub> &#x0003D; 1. We have taken the lowest value of <italic>M</italic><sub>&#x00394;<sub><italic>R</italic></sub></sub> to be 500 GeV to be consistent with the recent collider limits on the doubly charged Higgs mass [<xref ref-type="bibr" rid="B154">154</xref>]. The plot shows that unless <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> is significantly heavier than a few TeV, the process <inline-formula><mml:math id="M285"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> will continue to be in equilibrium till a temperature similar to the electroweak phase transition. Consequently, this process will continue to washout or slow down the generation of lepton asymmetry until the electroweak phase transition. In the LRSM variant with doublet Higgs, the heavy neutrinos will mediated lepton number violating scattering processes will washout or slow down the generation of lepton asymmetry until the electroweak phase transition. Thus, the lower limit on the <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> mass for a successful leptogenesis scenario is significantly higher a few TeV. This was also confirmed by explicitly solving the relevant Boltzmann equations in Bhupal Dev et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B149">149</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B150">150</xref>].</p>
<fig id="F13" position="float">
<label>Figure 13</label>
<caption><p>Plot showing the dependance of out of equilibrium temperature (<italic>T</italic>) on <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> for the process <inline-formula><mml:math id="M286"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> (mediated via <inline-formula><mml:math id="M287"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub> fields) for <italic>M</italic><sub><italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> &#x0007E; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>. The three different lines correspond to three different values of <italic>M</italic><sub>&#x00394;<sub><italic>R</italic></sub></sub>.</p></caption>
<graphic xlink:href="fphy-06-00019-g0013.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
</sec>
<sec id="s7">
<title>7. Concluding remarks</title>
<p>We have reviewed the standard left&#x02013;right symmetric theories and the implementation of different types of low scale seesaw mechanisms in the context of neutrino masses. We have also discussed a left&#x02013;right symmetric model with additional vector-like fermions in order to simultaneously explain the charged fermion and Majorana neutrino masses. In this model the quark and charged lepton masses and mixings are realized via a universal seesaw mechanism while spontaneous symmetry breaking is achieved with two doublet Higgs fields with non-zero <italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic> charge, we have introduced scalar triplets with small induced VEVs such that they give Majorana masses to light as well as heavy neutrinos. We have also discussed how the Majorana nature of these neutrinos leads to 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay. Interestingly, the right-handed currents play an important role in discriminating between the mass hierarchy as well as the absolute scale of light neutrinos. To summarize the situation for leptogenesis, in the high-scale leptogenesis scenario (<italic>T</italic> &#x02273; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>), in all the variants of LRSM the lepton number violating processes <inline-formula><mml:math id="M288"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M289"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are highly efficient in washing out the lepton asymmetry. In the case of resonant leptogenesis scenario at around TeV scale we found that the latter process stays in equilibrium until the electroweak phase transition, making the generation of lepton asymmetry for <italic>T</italic> &#x0003C; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub> significantly weaker. Thus, if the LHC discovers a TeV scale <inline-formula><mml:math id="M290"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> then one needs to look for some post-electroweak phase transition mechanism to explain the baryon asymmetry of the Universe. To this end the observation of the neutron-antineutron oscillation [<xref ref-type="bibr" rid="B155">155</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B156">156</xref>] or (<italic>B</italic> &#x02212; <italic>L</italic>) violating proton decay [<xref ref-type="bibr" rid="B157">157</xref>] will play a guiding role in confirming such scenarios. Complementing these results, the low-energy subgroups of the superstring motivated <italic>E</italic><sub>6</sub> model have also been explored which can also give rise to left&#x02013;right symmetric gauge structures but with a number of additional exotic particles as compared to the conventional LRSM. Interestingly, one of the low-energy supersymmetric subgroups of <italic>E</italic><sub>6</sub>, also known as the Alternative Left&#x02013;Right Symmetric Model, gives a model alternative to successfully realize high-scale leptogenesis in the absence of the dangerous gauge washout processes [<xref ref-type="bibr" rid="B158">158</xref>]. The vector-like fermions added to the minimal framework of LRSM to realize a universal seesaw can pave new ways to realize baryogenesis as discussed in Deppisch et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B73">73</xref>].</p>
</sec>
<sec id="s8">
<title>Author contributions</title>
<p>All authors listed have made a substantial, direct and intellectual contribution to the work, and approved it for publication.</p>
<sec>
<title>Conflict of interest statement</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
</sec>
</body>
<back>
<ack><p>The authors would like to thank Frank F. Deppisch for many helpful discussions and encouragement. The authors are also thankful to both the reviewers for many valuable suggestions and CH and US are thankful to Mansi Dhuria and Raghavan Rangarajan for several wonderful collaborations which have resulted in some of the interesting findings covered in this review. The work of US is supported partly by the JC Bose National Fellowship grant under DST, India.</p></ack>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Keung</surname> <given-names>WY</given-names></name> <name><surname>Senjanovic</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Majorana neutrinos and the production of the right-handed charged gauge boson</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1983</year>) <volume>50</volume>:<fpage>1427</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.50.1427</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Nemevsek</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Nesti</surname> <given-names>F</given-names></name> <name><surname>Senjanovic</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>First limits on left-right symmetry scale from LHC data</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2011</year>) <volume>83</volume>:<fpage>115014</fpage>. <italic>arXiv:1103.1627</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.83.115014</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Das</surname> <given-names>SP</given-names></name> <name><surname>Deppisch</surname> <given-names>FF</given-names></name> <name><surname>Kittel</surname> <given-names>O</given-names></name> <name><surname>Valle</surname> <given-names>JWF</given-names></name></person-group>. <article-title>Heavy neutrinos and lepton flavour violation in left-right symmetric models at the LHC</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2012</year>) <volume>86</volume>:055006. 055006, <italic>arXiv:1206.0256</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.86.055006</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chen</surname> <given-names>CY</given-names></name> <name><surname>Dev</surname> <given-names>PSB</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>Probing heavy-light neutrino mixing in left-right seesaw models at the LHC</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2013</year>) <volume>88</volume>:<fpage>033014</fpage>. <italic>arXiv:1306.2342</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.88.033014</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mitra</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Ruiz</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Scott</surname> <given-names>DJ</given-names></name> <name><surname>Spannowsky</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrino jets from high-mass <italic>W<sub>R</sub></italic> gauge bosons in TeV-scale left-right symmetric models</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2016</year>) <volume>94</volume>:<fpage>095016</fpage>. <italic>arXiv:1607.03504.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.94.095016</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bambhaniya</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Chakrabortty</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Gluza</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Jelinski</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Szafron</surname> <given-names>R</given-names></name></person-group>. <article-title>Search for doubly charged Higgs bosons through vector boson fusion at the LHC and beyond</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2015</year>) <volume>92</volume>:<fpage>015016</fpage>. <italic>arXiv:1504.03999.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dutta</surname> <given-names>B</given-names></name> <name><surname>Eusebi</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Gao</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Ghosh</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Kamon</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>Exploring the doubly charged Higgs boson of the left-right symmetric model using vector boson fusionlike events at the LHC</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2014</year>) <volume>90</volume>:<fpage>055015</fpage>. <italic>arXiv:1404.0685.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.90.055015</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dev</surname> <given-names>PSB</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>Probing the higgs sector of the minimal left-right symmetric model at future hadron colliders</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2016</year>) <volume>05</volume>:<fpage>174</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP05(2016174</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mitra</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Niyogi</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Spannowsky</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>Type-II seesaw model and multilepton signatures at hadron colliders</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2017</year>) <volume>95</volume>:<fpage>035042</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.95.035042</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Weinberg</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Baryon and lepton nonconserving processes</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1979</year>) <volume>43</volume>:<fpage>1566</fpage>&#x02013;<lpage>70</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.43.1566</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wilczek</surname> <given-names>F</given-names></name> <name><surname>Zee</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Operator analysis of nucleon decay</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1979</year>) <volume>43</volume>:<fpage>1571</fpage>&#x02013;<lpage>3</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.43.1571</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Weinberg</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Varieties of baryon and lepton nonconservation</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1980</year>) <volume>22</volume>:<fpage>1694</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.22.1694</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Weldon</surname> <given-names>HA</given-names></name> <name><surname>Zee</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Operator analysis of new physics</article-title>. <source>Nucl Phys B</source> (<year>1980</year>) <volume>173</volume>:<fpage>269</fpage>&#x02013;<lpage>90</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0550-3213(80)90218-7</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Minkowski</surname> <given-names>P</given-names></name></person-group>. <article-title><italic>&#x003BC; &#x02192; e&#x003B3;</italic> at a Rate of One Out of 10<sup>9</sup> Muon Decays?</article-title> <source>Phys Lett B</source> (<year>1977</year>) <volume>67</volume>:<fpage>421</fpage>&#x02013;<lpage>8</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gell-Mann</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Ramond</surname> <given-names>P</given-names></name> <name><surname>Slansky</surname> <given-names>R</given-names></name></person-group>. <article-title>Complex spinors and unified theories</article-title>. <source>Conf Proc.</source> (<year>1979</year>) <volume>C790927</volume>:<fpage>315</fpage>&#x02013;<lpage>21</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yanagida</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>Horizontal symmetry and masses of neutrinos</article-title>. <source>Conf Proc.</source> (<year>1979</year>) <volume>C7902131</volume>:<fpage>95</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Senjanovi&#x00107;</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrino mass and spontaneous parity violation</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1980</year>) <volume>44</volume>:<fpage>912</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.44.912</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Schechter</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Valle</surname> <given-names>JWF</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrino masses in SU(2) x U(1) theories</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1980</year>) <volume>22</volume>:<fpage>2227</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.22.2227</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Senjanovic</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrino masses and mixings in gauge models with spontaneous parity violation</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1981</year>) <volume>23</volume>:<fpage>165</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.23.165</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Schechter</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Valle</surname> <given-names>JWF</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrino decay and spontaneous violation of lepton number</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1982</year>) <volume>25</volume>:<fpage>774</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.25.774</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fukugita</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Yanagida</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>Baryogenesis without grand unification</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1986</year>) <volume>174</volume>:<fpage>45</fpage>&#x02013;<lpage>7</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-2693(86)91126-3</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ma</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrino masses and leptogenesis with heavy Higgs triplets</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1998</year>) <volume>80</volume>:<fpage>5716</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.80.5716</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Magg</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Wetterich</surname> <given-names>C</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrino mass problem and gauge hierarchy</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1980</year>) <volume>94</volume>:<fpage>61</fpage>&#x02013;<lpage>4</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-2693(80)90825-4</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cheng</surname> <given-names>TP</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>LF</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrino masses, mixings and oscillations in SU(2) x U(1) models of electroweak interactions</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1980</year>) <volume>22</volume>:<fpage>2860</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.22.2860</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lazarides</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Shafi</surname> <given-names>Q</given-names></name> <name><surname>Wetterich</surname> <given-names>C</given-names></name></person-group>. <article-title>Proton lifetime and fermion masses in an SO(10) model</article-title>. <source>Nucl Phys B</source> (<year>1981</year>) <volume>181</volume>:<fpage>287</fpage>&#x02013;<lpage>300</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lazarides</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Shafi</surname> <given-names>Q</given-names></name></person-group>. <article-title>R symmetry in minimal supersymmetry standard model and beyond with several consequences</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1998</year>) <volume>58</volume>:<fpage>071702</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Grimus</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Pfeiffer</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Schwetz</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>A Four neutrino model with a Higgs triplet</article-title>. <source>Eur Phys J C</source> (<year>2000</year>) <volume>13</volume>:<fpage>125</fpage>&#x02013;<lpage>32</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s100520000255</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hambye</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Ma</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Supersymmetric triplet Higgs model of neutrino masses and leptogenesis</article-title>. <source>Nucl Phys B</source> (<year>2001</year>) <volume>602</volume>:<fpage>23</fpage>&#x02013;<lpage>38</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0550-3213(01)00109-2</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Foot</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Lew</surname> <given-names>H</given-names></name> <name><surname>He</surname> <given-names>XG</given-names></name> <name><surname>Joshi</surname> <given-names>GC</given-names></name></person-group>. <article-title>Seesaw neutrino masses induced by a triplet of leptons</article-title>. <source>Z Phys C</source> (<year>1989</year>) <volume>44</volume>:<fpage>441</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ma</surname> <given-names>E</given-names></name></person-group>. <article-title>Pathways to naturally small neutrino masses</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1998</year>) <volume>81</volume>:<fpage>1171</fpage>&#x02013;<lpage>4</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.81.1171</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zee</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>A theory of lepton number violation, neutrino majorana mass, and oscillation</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1980</year>) <volume>93</volume>:<fpage>389</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-2693(80)90349-4</pub-id> [Erratum: Phys. Lett.B95,461(1980)].</citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wolfenstein</surname> <given-names>L</given-names></name></person-group>. <article-title>A theoretical pattern for neutrino oscillations</article-title>. <source>Nucl Phys B</source> (<year>1980</year>) <volume>175</volume>:<fpage>93</fpage>&#x02013;<lpage>6</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0550-3213(80)90004-8</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B33">
<label>33.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zee</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Quantum numbers of majorana neutrino masses</article-title>. <source>Nucl Phys B</source> (<year>1986</year>) <volume>264</volume>:<fpage>99</fpage>&#x02013;<lpage>110</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B34">
<label>34.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Babu</surname> <given-names>KS</given-names></name></person-group>. <article-title>Model of &#x0201C;calculable&#x0201D; majorana neutrino masses</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1988</year>) <volume>203</volume>:<fpage>132</fpage>&#x02013;<lpage>6</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B35">
<label>35.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ma</surname> <given-names>E</given-names></name></person-group>. <article-title>Verifiable radiative seesaw mechanism of neutrino mass and dark matter</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2006</year>) <volume>73</volume>:<fpage>077301</fpage>. <italic>arXiv:hep-ph/0601225.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.73.077301</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B36">
<label>36.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Krauss</surname> <given-names>LM</given-names></name> <name><surname>Nasri</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Trodden</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>A model for neutrino masses and dark matter</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2003</year>) <volume>67</volume>:<fpage>085002</fpage>. <italic>arXiv:hep-ph/0210389.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.67.085002</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B37">
<label>37.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Aoki</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Kanemura</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Seto</surname> <given-names>O</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrino mass, dark matter and baryon asymmetry via TeV-scale physics without fine-tuning</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>2009</year>) <volume>102</volume>:<fpage>051805</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.102.051805</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">19257506</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B38">
<label>38.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gustafsson</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>No</surname> <given-names>JM</given-names></name> <name><surname>Rivera</surname> <given-names>MA</given-names></name></person-group>. <article-title>Predictive model for radiatively induced neutrino masses and mixings with dark matter</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>2013</year>) <volume>110</volume>:<fpage>211802</fpage>. <italic>arXiv:1212.4806.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.110.211802</pub-id> [Erratum: Phys. Rev. Lett.112: 259902(2014)]. <pub-id pub-id-type="pmid">23745861</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B39">
<label>39.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kanemura</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Sugiyama</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <article-title>Dark matter and a suppression mechanism for neutrino masses in the Higgs triplet model</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2012</year>) <volume>86</volume>:<fpage>073006</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.86.073006</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B40">
<label>40.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Nasri</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Moussa</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Model for small neutrino masses at the TeV scale</article-title>. <source>Mod Phys Lett A</source> (<year>2002</year>) <volume>17</volume>:<fpage>771</fpage>&#x02013;<lpage>8</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0217732302007119</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B41">
<label>41.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gu</surname> <given-names>PH</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Radiative neutrino mass, dark matter and leptogenesis</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2008</year>) <volume>77</volume>:<fpage>105031</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.77.105031</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B42">
<label>42.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kanemura</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Matsui</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Sugiyama</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <article-title>Loop suppression of dirac neutrino mass in the neutrinophilic two higgs doublet model</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2013</year>) <volume>727</volume>:<fpage>151</fpage>&#x02013;<lpage>6</lpage>. <italic>arXiv:1305.4521.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physletb.2013.09.061</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B43">
<label>43.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bonilla</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Ma</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Peinado</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Valle</surname> <given-names>JWF</given-names></name></person-group>. <article-title>Two-loop Dirac neutrino mass and WIMP dark matter</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2016</year>) <volume>762</volume>:<fpage>214</fpage>&#x02013;<lpage>8</lpage>. <italic>arXiv:1607.03931.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B44">
<label>44.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pati</surname> <given-names>JC</given-names></name> <name><surname>Salam</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Is baryon number conserved?</article-title> <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1973</year>) <volume>31</volume>:<fpage>661</fpage>&#x02013;<lpage>4</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.31.661</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B45">
<label>45.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pati</surname> <given-names>JC</given-names></name> <name><surname>Salam</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Unified lepton-hadron symmetry and a gauge theory of the basic interactions</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1973</year>) <volume>8</volume>:<fpage>1240</fpage>&#x02013;<lpage>51</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.8.1240</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B46">
<label>46.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pati</surname> <given-names>JC</given-names></name> <name><surname>Salam</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Lepton number as the fourth color</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1974</year>) <volume>10</volume>:<fpage>275</fpage>&#x02013;<lpage>89</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B47">
<label>47.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Pati</surname> <given-names>JC</given-names></name></person-group>. <article-title>A natural left-right symmetry</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1975</year>) <volume>11</volume>:<fpage>2558</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B48">
<label>48.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Senjanovi&#x00107;</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>Exact left-right symmetry and spontaneous violation of parity</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1975</year>) <volume>12</volume>:<fpage>1502</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.12.1502</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B49">
<label>49.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Marshak</surname> <given-names>RE</given-names></name></person-group>. <article-title>Local B-L symmetry of electroweak interactions, majorana neutrinos and neutron oscillations</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1980</year>) <volume>44</volume>:<fpage>1316</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>. [Erratum: Phys. Rev. Lett.44: 1643(1980)]. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.44.1316</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B50">
<label>50.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>Mechanism for understanding small neutrino mass in superstring theories</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1986</year>) <volume>56</volume>:<fpage>561</fpage>&#x02013;<lpage>3</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.56.561</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">10033226</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B51">
<label>51.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Valle</surname> <given-names>JWF</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrino mass and baryon number nonconservation in superstring models</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1986</year>) <volume>34</volume>:<fpage>1642</fpage>. <pub-id pub-id-type="pmid">9957332</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B52">
<label>52.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Akhmedov</surname> <given-names>EK</given-names></name> <name><surname>Lindner</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Schnapka</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Valle</surname> <given-names>JWF</given-names></name></person-group>. <article-title>Left-right symmetry breaking in NJL approach</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1996</year>) <volume>368</volume>:<fpage>270</fpage>&#x02013;<lpage>80</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B53">
<label>53.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Malinsky</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Romao</surname> <given-names>JC</given-names></name> <name><surname>Valle</surname> <given-names>JWF</given-names></name></person-group>. <article-title>Novel supersymmetric SO(10) seesaw mechanism</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>2005</year>) <volume>95</volume>:<fpage>161801</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.95.161801</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B54">
<label>54.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chang</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Parida</surname> <given-names>MK</given-names></name></person-group>. <article-title>Decoupling parity and SU(2)-R breaking scales: a new approach to left-right symmetric models</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1984</year>) <volume>52</volume>:<fpage>1072</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.52.1072</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B55">
<label>55.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gavela</surname> <given-names>MB</given-names></name> <name><surname>Hambye</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Hernandez</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Hernandez</surname> <given-names>P</given-names></name></person-group>. <article-title>Minimal flavour seesaw models</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2009</year>) <volume>09</volume>:<fpage>038</fpage>. <italic>arXiv:0906.1461.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B56">
<label>56.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Barry</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Rodejohann</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <article-title>Light sterile neutrinos: models and phenomenology</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2011</year>) <volume>07</volume>:<fpage>091</fpage>. <italic>arXiv:1105.3911.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP07(2011)091</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B57">
<label>57.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <article-title>Light sterile neutrino in the minimal extended seesaw</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2012</year>) <volume>714</volume>:<fpage>262</fpage>&#x02013;<lpage>6</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physletb.2012.06.074</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B58">
<label>58.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dev</surname> <given-names>PSB</given-names></name> <name><surname>Pilaftsis</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Minimal radiative neutrino mass mechanism for inverse seesaw models</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2012</year>) <volume>86</volume>:<fpage>113001</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.86.113001</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B59">
<label>59.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dev</surname> <given-names>PSB</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>TeV scale inverse seesaw in SO(10) and leptonic non-unitarity effects</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2010</year>) <volume>81</volume>:<fpage>013001</fpage>. <italic>arXiv:0910.3924.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.81.013001</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B60">
<label>60.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Awasthi</surname> <given-names>RL</given-names></name> <name><surname>Parida</surname> <given-names>MK</given-names></name> <name><surname>Patra</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrino masses, dominant neutrinoless double beta decay, and observable lepton flavor violation in left-right models and SO(10) grand unification with low mass <italic>W<sub>R</sub></italic>, <italic>Z<sub>R</sub></italic> bosons</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2013</year>) <volume>1308</volume>:<fpage>122</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP08(2013)122</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B61">
<label>61.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Deppisch</surname> <given-names>FF</given-names></name> <name><surname>Graf</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Kulkarni</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Patra</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Rodejohann</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Sahu</surname> <given-names>N</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Reconciling the 2 TeV excesses at the LHC in a linear seesaw left-right model</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2016</year>) <volume>93</volume>:<fpage>013011</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.93.013011</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B62">
<label>62.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Davidson</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Wali</surname> <given-names>KC</given-names></name></person-group>. <article-title>Universal seesaw mechanism?</article-title> <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1987</year>) <volume>59</volume>:<fpage>393</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.59.393</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">10035757</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B63">
<label>63.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Rajpoot</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Seesaw masses for quarks and leptons in an ambidextrous electroweak interaction model</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1987</year>) <volume>191</volume>:<fpage>122</fpage>&#x02013;<lpage>6</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-2693(87)91332-3</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B64">
<label>64.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chang</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>Small and calculable dirac neutrino mass</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1987</year>) <volume>58</volume>:<fpage>1600</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.58.1600</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">10034486</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B65">
<label>65.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Babu</surname> <given-names>KS</given-names></name> <name><surname>He</surname> <given-names>XG</given-names></name></person-group>. <article-title>Dirac neutrino masses as two loop radiative corrections</article-title>. <source>Mod Phys Lett A</source> (<year>1989</year>) <volume>4</volume>:<fpage>61</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0217732389000095</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B66">
<label>66.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Babu</surname> <given-names>KS</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>CP violation in seesaw models of quark masses</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1989</year>) <volume>62</volume>:<fpage>1079</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.62.1079</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">10039571</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B67">
<label>67.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Babu</surname> <given-names>KS</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>A solution to the strong CP problem without an axion</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1990</year>) <volume>41</volume>:<fpage>1286</fpage>. <pub-id pub-id-type="pmid">10012465</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B68">
<label>68.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Balakrishna</surname> <given-names>BS</given-names></name></person-group>. <article-title>Fermion mass hierarchy from radiative corrections</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1988</year>) <volume>60</volume>:<fpage>1602</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.60.1602</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">10038089</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B69">
<label>69.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Balakrishna</surname> <given-names>BS</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>Radiative fermion masses from new physics at tev scale</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1989</year>) <volume>216</volume>:<fpage>349</fpage>&#x02013;<lpage>52</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-2693(89)91129-5</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B70">
<label>70.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Balakrishna</surname> <given-names>BS</given-names></name> <name><surname>Kagan</surname> <given-names>AL</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>Quark mixings and mass hierarchy from radiative corrections</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1988</year>) <volume>205</volume>:<fpage>345</fpage>&#x02013;<lpage>52</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-2693(88)91676-0</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B71">
<label>71.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>TeV scale universal seesaw, vacuum stability and heavy higgs</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2014</year>) <volume>06</volume>:<fpage>072</fpage>. <italic>arXiv:1401.6701.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B72">
<label>72.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dev</surname> <given-names>PSB</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>Quark seesaw, vectorlike fermions and diphoton excess</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2016</year>) <volume>2</volume>:<fpage>186</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP02(2016)186</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B73">
<label>73.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Deppisch</surname> <given-names>FF</given-names></name> <name><surname>Hati</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Patra</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Pritimita</surname> <given-names>P</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Implications of the diphoton excess on left?right models and gauge unification</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2016</year>) <volume>757</volume>:<fpage>223</fpage>&#x02013;<lpage>30</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physletb.2016.03.081</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B74">
<label>74.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gabrielli</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Marzola</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Raidal</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>Radiative yukawa couplings in the simplest left-right symmetric model</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2017</year>) <volume>95</volume>:<fpage>035005</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.95.035005</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B75">
<label>75.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Patra</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrinoless double beta decay process in left-right symmetric models without scalar bidoublet</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2013</year>) <volume>87</volume>:<fpage>015002</fpage>. <italic>arXiv:1212.0612.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B76">
<label>76.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Guadagnoli</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Sung</surname> <given-names>I</given-names></name></person-group>. <article-title>Gauged flavor group with left-right symmetry</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2011</year>) <volume>04</volume>:<fpage>093</fpage>. <italic>arXiv:1103.4170.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP04(2011)093</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B77">
<label>77.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Joshi</surname> <given-names>GC</given-names></name> <name><surname>Volkas</surname> <given-names>RR</given-names></name></person-group>. <article-title>Extended weak isospin and fermion masses in a unified model</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1992</year>) <volume>45</volume>:<fpage>1711</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.45.1711</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">10014542</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B78">
<label>78.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Vergados</surname> <given-names>JD</given-names></name></person-group>. <article-title>A new contribution to neutrinoless double beta decay in gauge models</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1981</year>) <volume>47</volume>:<fpage>1713</fpage>&#x02013;<lpage>6</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.47.1713</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B79">
<label>79.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hirsch</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Klapdor-Kleingrothaus</surname> <given-names>HV</given-names></name> <name><surname>Panella</surname> <given-names>O</given-names></name></person-group>. <article-title>Double beta decay in left-right symmetric models</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1996</year>) <volume>374</volume>:<fpage>7</fpage>&#x02013;<lpage>12</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-2693(96)00185-2</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B80">
<label>80.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tello</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>Nemevsek</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Nesti</surname> <given-names>F</given-names></name> <name><surname>Senjanovic</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Vissani</surname> <given-names>F</given-names></name></person-group>. <article-title>Left-right symmetry: from LHC to neutrinoless double beta decay</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>2011</year>) <volume>106</volume>:<fpage>151801</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.106.151801</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">21568545</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B81">
<label>81.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chakrabortty</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Devi</surname> <given-names>HZ</given-names></name> <name><surname>Goswami</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Patra</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrinoless double-&#x003B2; decay in TeV scale Left-Right symmetric models</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2012</year>) <volume>08</volume>:<fpage>008</fpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9602306.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B82">
<label>82.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Barry</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Rodejohann</surname> <given-names>W</given-names></name></person-group>. <article-title>Lepton number and flavour violation in TeV-scale left-right symmetric theories with large left-right mixing</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2013</year>) <volume>09</volume>:<fpage>153</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP09(2013)153</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B83">
<label>83.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bhupal Dev</surname> <given-names>PS</given-names></name> <name><surname>Goswami</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Mitra</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Rodejohann</surname> <given-names>W</given-names></name></person-group>. <article-title>Constraining neutrino mass from neutrinoless double beta decay</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2013</year>) <volume>88</volume>:<fpage>091301</fpage>. <italic>arXiv:1305.0056.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B84">
<label>84.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ge</surname> <given-names>SF</given-names></name> <name><surname>Lindner</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Patra</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>New physics effects on neutrinoless double beta decay from right-handed current</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2015</year>) <volume>10</volume>:<fpage>077</fpage>. <italic>arXiv:1508.07286.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B85">
<label>85.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Awasthi</surname> <given-names>RL</given-names></name> <name><surname>Dev</surname> <given-names>PSB</given-names></name> <name><surname>Mitra</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>Implications of the diboson excess for neutrinoless double beta decay and lepton flavor violation in TeV scale left right symmetric model</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2016</year>) <volume>93</volume>:<fpage>011701</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.93.011701</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B86">
<label>86.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Huang</surname> <given-names>WC</given-names></name> <name><surname>Lopez-Pavon</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>On neutrinoless double beta decay in the minimal left-right symmetric model</article-title>. <source>Eur Phys J C</source> (<year>2014</year>) <volume>74</volume>:<fpage>2853</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1140/epjc/s10052-014-2853-z</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B87">
<label>87.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bhupal Dev</surname> <given-names>PS</given-names></name> <name><surname>Goswami</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Mitra</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>TeV scale left-right symmetry and large mixing effects in neutrinoless double beta decay</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2015</year>) <volume>91</volume>:<fpage>113004</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.91.113004</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B88">
<label>88.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Borah</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Dasgupta</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrinoless double beta decay in Type I&#x0002B;II seesaw models</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2015</year>) <volume>11</volume>:<fpage>208</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP11(2015)208</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B89">
<label>89.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bambhaniya</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Dev</surname> <given-names>PSB</given-names></name> <name><surname>Goswami</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Mitra</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>The scalar triplet contribution to lepton flavour violation and neutrinoless double beta decay in left-right symmetric model</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2016</year>) <volume>04</volume>:<fpage>046</fpage>. <italic>arXiv:1512.00440.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP04(2016)046</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B90">
<label>90.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gu</surname> <given-names>PH</given-names></name></person-group>. <article-title>Neutrinoless double beta decay in the left-right symmetric models for linear seesaw</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2016</year>) <volume>09</volume>:<fpage>152</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP09(2016)152</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B91">
<label>91.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Borah</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Dasgupta</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Charged lepton flavour violcxmation and neutrinoless double beta decay in left-right symmetric models with type I&#x0002B;II seesaw</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2016</year>) <volume>07</volume>:<fpage>022</fpage>. <italic>arXiv:1606.00378.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B92">
<label>92.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Awasthi</surname> <given-names>RL</given-names></name> <name><surname>Dasgupta</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Mitra</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>Limiting the effective mass and new physics parameters from 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic></article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2016</year>) <volume>94</volume>:<fpage>073003</fpage>. <italic>arXiv:1607.03835.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B93">
<label>93.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Halprin</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Petcov</surname> <given-names>ST</given-names></name> <name><surname>Rosen</surname> <given-names>SP</given-names></name></person-group>. <article-title>Effects of light and heavy majorana neutrinos in neutrinoless double beta decay</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1983</year>) <volume>125</volume>:<fpage>335</fpage>&#x02013;<lpage>8</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-2693(83)91296-0</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B94">
<label>94.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gonzalez-Garcia</surname> <given-names>MC</given-names></name> <name><surname>Maltoni</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Salvado</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Schwetz</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>Global fit to three neutrino mixing: critical look at present precision</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2012</year>) <volume>12</volume>:<fpage>123</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP12(2012)123</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B95">
<label>95.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Meroni</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Petcov</surname> <given-names>ST</given-names></name> <name><surname>Simkovic</surname> <given-names>F</given-names></name></person-group>. <article-title>Multiple CP non-conserving mechanisms of (&#x003B2;<italic>&#x003B2;</italic>)<sub>0&#x003BD;</sub>-decay and nuclei with largely different nuclear matrix elements</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2013</year>) <volume>02</volume>:<fpage>025</fpage>. <italic>arXiv:1212.1331.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B96">
<label>96.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gando</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Gando</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Hachiya</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Hayashi</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Hayashida</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Ikeda</surname> <given-names>H</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Search for Majorana Neutrinos near the Inverted Mass Hierarchy Region with KamLAND-Zen</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>2016</year>) <volume>117</volume>:<fpage>082503</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.117.082503</pub-id> [Addendum: Phys. Rev. Lett. 117: 109903 (<year>2016</year>)].</citation>
</ref>
<ref id="B97">
<label>97.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Agostini</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Bakalyarov</surname> <given-names>AM</given-names></name> <name><surname>Balata</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Barabanov</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>Baudis</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Bauer</surname> <given-names>C</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Searching for neutrinoless double beta decay with GERDA</article-title>. In: <source>15th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP 2017)</source> (<publisher-loc>Sudbury, ON</publisher-loc>). Available online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://inspirehep.net/record/1632043/files/arXiv:1710.07776.pdf">http://inspirehep.net/record/1632043/files/arXiv:1710.07776.pdf</ext-link></citation>
</ref>
<ref id="B98">
<label>98.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Albert</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Status and results from the EXO collaboration</article-title>. <source>EPJ Web Conf.</source> (<year>2014</year>) <volume>66</volume>:<fpage>08001</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1051/epjconf/20146608001</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B99">
<label>99.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mertens</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Status of the KATRIN Experiment and Prospects to Search for keV-mass Sterile Neutrinos in Tritium &#x003B2;-decay</article-title>. <source>Phys Procedia.</source> (<year>2015</year>) <volume>61</volume>:<fpage>267</fpage>&#x02013;<lpage>73</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.phpro.2014.12.043</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B100">
<label>100.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ade</surname> <given-names>PAR</given-names></name> <name><surname>Aghanim</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Arnaud</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Ashdown</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Aumont</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Baccigalupi</surname> <given-names>C</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Planck 2015 Results. XIII.</article-title> Cosmological Parameters (<year>2015</year>). <volume>594</volume>:<fpage>A13</fpage>. <italic>arXiv:1502.01589.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1051/0004-6361/201525830</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B101">
<label>101.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sakharov</surname> <given-names>AD</given-names></name></person-group>. <article-title>Violation of CP Invariance, c Asymmetry, and Baryon Asymmetry of the Universe</article-title>. <source>Pisma Zh Eksp Teor Fiz.</source> (<year>1967</year>) <volume>5</volume>:<fpage>32</fpage>&#x02013;<lpage>5</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B102">
<label>102.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>&#x00027;t Hooft</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Symmetry breaking through bell-jackiw anomalies</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1976</year>) <volume>37</volume>:<fpage>8</fpage>&#x02013;<lpage>11</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.37.8</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B103">
<label>103.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>&#x00027;t Hooft</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Computation of the quantum effects due to a four-dimensional pseudoparticle</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1976</year>) <volume>14</volume>:<fpage>3432</fpage>&#x02013;<lpage>50</lpage>. [Erratum: Phys. Rev. D18, 2199(1978)]. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.14.3432</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B104">
<label>104.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kuzmin</surname> <given-names>VA</given-names></name> <name><surname>Rubakov</surname> <given-names>VA</given-names></name> <name><surname>Shaposhnikov</surname> <given-names>ME</given-names></name></person-group>. <article-title>On the anomalous electroweak baryon number nonconservation in the early universe</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1985</year>) <volume>155</volume>:<fpage>36</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B105">
<label>105.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Arnold</surname> <given-names>PB</given-names></name> <name><surname>Son</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Yaffe</surname> <given-names>LG</given-names></name></person-group>. <article-title>The Hot baryon violation rate is O (alpha-w<sup>&#x0002A;&#x0002A;</sup>5 T<sup>&#x0002A;&#x0002A;</sup>4)</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1997</year>) <volume>55</volume>:<fpage>6264</fpage>&#x02013;<lpage>73</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9609481</italic></citation>
</ref>
<ref id="B106">
<label>106.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Arnold</surname> <given-names>PB</given-names></name> <name><surname>Son</surname> <given-names>DT</given-names></name> <name><surname>Yaffe</surname> <given-names>LG</given-names></name></person-group>. <article-title>Effective dynamics of hot, soft nonAbelian gauge fields. Color conductivity and log(1/alpha) effects</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1999</year>) <volume>59</volume>:<fpage>105020</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B107">
<label>107.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bodeker</surname> <given-names>D</given-names></name></person-group>. <article-title>On the effective dynamics of soft nonAbelian gauge fields at finite temperature</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1998</year>) <volume>426</volume>:<fpage>351</fpage>&#x02013;<lpage>60</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B108">
<label>108.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bodeker</surname> <given-names>D</given-names></name></person-group>. <article-title>From hard thermal loops to Langevin dynamics</article-title>. <source>Nucl Phys B</source> (<year>1999</year>) <volume>559</volume>:<fpage>502</fpage>&#x02013;<lpage>38</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B109">
<label>109.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Khlebnikov</surname> <given-names>SYu</given-names></name> <name><surname>Shaposhnikov</surname> <given-names>ME</given-names></name></person-group>. <article-title>The statistical theory of anomalous fermion number nonconservation</article-title>. <source>Nucl Phys B</source> (<year>1988</year>) <volume>308</volume>:<fpage>885</fpage>&#x02013;<lpage>912</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B110">
<label>110.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Harvey</surname> <given-names>JA</given-names></name> <name><surname>Turner</surname> <given-names>MS</given-names></name></person-group>. <article-title>Cosmological baryon and lepton number in the presence of electroweak fermion number violation</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1990</year>) <volume>42</volume>:<fpage>3344</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>. <pub-id pub-id-type="pmid">10012733</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B111">
<label>111.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Particle Astroparticle Physics</article-title>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Taylor &#x00026; Francis</publisher-name> (<year>2008</year>). Available online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.crcpress.com/product/isbn/9781584889311">http://www.crcpress.com/product/isbn/9781584889311</ext-link>.</citation>
</ref>
<ref id="B112">
<label>112.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Langacker</surname> <given-names>P</given-names></name> <name><surname>Peccei</surname> <given-names>RD</given-names></name> <name><surname>Yanagida</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>Invisible axions and light neutrinos: are they connected?</article-title> <source>Mod Phys Lett A</source> (<year>1986</year>) <volume>1</volume>:<fpage>541</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0217732386000683</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B113">
<label>113.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Luty</surname> <given-names>MA</given-names></name></person-group>. <article-title>Baryogenesis via leptogenesis</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1992</year>) <volume>45</volume>:<fpage>455</fpage>&#x02013;<lpage>65</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.45.455</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">10014395</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B114">
<label>114.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Murayama</surname> <given-names>H</given-names></name> <name><surname>Suzuki</surname> <given-names>H</given-names></name> <name><surname>Yanagida</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Yokoyama</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Chaotic inflation and baryogenesis by right-handed sneutrinos</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>1993</year>) <volume>70</volume>:<fpage>1912</fpage>&#x02013;<lpage>5</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.70.1912</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">10053418</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B115">
<label>115.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Acker</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Kikuchi</surname> <given-names>H</given-names></name> <name><surname>Ma</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>CP violation and leptogenesis</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1993</year>) <volume>48</volume>:<fpage>5006</fpage>&#x02013;<lpage>8</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9305290</italic>. <pub-id pub-id-type="pmid">10016155</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B116">
<label>116.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Buchmuller</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Plumacher</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>Baryon asymmetry and neutrino mixing</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1996</year>) <volume>389</volume>:<fpage>73</fpage>&#x02013;<lpage>7</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9608308</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0370-2693(96)01232-4</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B117">
<label>117.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Flanz</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Paschos</surname> <given-names>EA</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Baryogenesis from a lepton asymmetric universe</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1995</year>) <volume>345</volume>:<fpage>248</fpage>&#x02013;<lpage>52</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9411366</italic>. [Erratum: Phys. Lett. B382, 447 (1996)]. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-2693(94)01555-Q</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B118">
<label>118.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Flanz</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Paschos</surname> <given-names>EA</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name> <name><surname>Weiss</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Baryogenesis through mixing of heavy Majorana neutrinos</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1996</year>) <volume>389</volume>:<fpage>693</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9607310</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0370-2693(96)80011-6</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B119">
<label>119.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pilaftsis</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>CP violation and baryogenesis due to heavy Majorana neutrinos</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>1997</year>) <volume>56</volume>:<fpage>5431</fpage>&#x02013;<lpage>51</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9707235</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.56.5431</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B120">
<label>120.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pilaftsis</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Resonant CP violation induced by particle mixing in transition amplitudes</article-title>. <source>Nucl Phys B</source> (<year>1997</year>) <volume>504</volume>:<fpage>61</fpage>&#x02013;<lpage>107</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9702393</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0550-3213(97)00469-0</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B121">
<label>121.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Roulet</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Covi</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Vissani</surname> <given-names>F</given-names></name></person-group>. <article-title>On the CP asymmetries in Majorana neutrino decays</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1998</year>) <volume>424</volume>:<fpage>101</fpage>&#x02013;<lpage>5</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9712468</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0370-2693(98)00135-X</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B122">
<label>122.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Buchmuller</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Plumacher</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>CP asymmetry in Majorana neutrino decays</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1998</year>) <volume>431</volume>:<fpage>354</fpage>&#x02013;<lpage>62</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9710460</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0370-2693(97)01548-7</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B123">
<label>123.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Flanz</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Paschos</surname> <given-names>EA</given-names></name></person-group>. <article-title>Further considerations on the CP asymmetry in heavy Majorana neutrino decays</article-title>. <source>Phys Rev B</source> (<year>1998</year>) <volume>58</volume>:<fpage>113009</fpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9805427</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.58.113009</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B124">
<label>124.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hambye</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>March-Russell</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>West</surname> <given-names>SM</given-names></name></person-group>. <article-title>TeV scale resonant leptogenesis from supersymmetry breaking</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2004</year>) <volume>07</volume>:<fpage>070</fpage>. <italic>arXiv:hep-ph/0403183.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1126-6708/2004/07/070</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B125">
<label>125.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pilaftsis</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Underwood</surname> <given-names>TEJ</given-names></name></person-group>. <article-title>Resonant leptogenesis</article-title>. <source>Nucl Phys B</source> (<year>2004</year>) <volume>692</volume>:<fpage>303</fpage>&#x02013;<lpage>45</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/0309342.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nuclphysb.2004.05.029</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B126">
<label>126.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Rangarajan</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Mishra</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <article-title>Leptogenesis with heavy Majorana neutrinos revisited</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2000</year>) <volume>61</volume>:<fpage>043509</fpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9908417.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B127">
<label>127.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Davidson</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Ibarra</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>A Lower bound on the right-handed neutrino mass from leptogenesis</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2002</year>) <volume>535</volume>:<fpage>25</fpage>&#x02013;<lpage>32</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/0202239.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0370-2693(02)01735-5</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B128">
<label>128.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pilaftsis</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Underwood</surname> <given-names>TEJ</given-names></name></person-group>. <article-title>Electroweak-scale resonant leptogenesis</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2005</year>) <volume>72</volume>:<fpage>113001</fpage>. <italic>arXiv:hep-ph/0506107.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.72.113001</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B129">
<label>129.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bhupal Dev</surname> <given-names>PS</given-names></name> <name><surname>Millington</surname> <given-names>P</given-names></name> <name><surname>Pilaftsis</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Teresi</surname> <given-names>D</given-names></name></person-group>. <article-title>Flavour covariant transport equations: an application to resonant leptogenesis</article-title>. <source>Nucl Phys B</source> (<year>2014</year>) <volume>886</volume>:<fpage>569</fpage>&#x02013;<lpage>664</lpage>. <italic>arXiv:1404.1003.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nuclphysb.2014.06.020</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B130">
<label>130.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hambye</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Senjanovic</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Consequences of triplet seesaw for leptogenesis</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2004</year>) <volume>582</volume>:<fpage>73</fpage>&#x02013;<lpage>81</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/0307237.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physletb.2003.11.061</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B131">
<label>131.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hallgren</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Konstandin</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Ohlsson</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>Triplet leptogenesis in left-right symmetric seesaw models</article-title>. <source>JCAP</source> (<year>2008</year>) <volume>0801</volume>:<fpage>014</fpage>. <italic>arXiv:0710.2408.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B132">
<label>132.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lavignac</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Schmauch</surname> <given-names>B</given-names></name></person-group>. <article-title>Flavour always matters in scalar triplet leptogenesis</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2015</year>) <volume>05</volume>:<fpage>124</fpage>. <italic>arXiv:1503.00629</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP05(2015)124</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B133">
<label>133.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hambye</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Raidal</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Strumia</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Efficiency and maximal CP-asymmetry of scalar triplet leptogenesis</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2006</year>) <volume>632</volume>:<fpage>667</fpage>&#x02013;<lpage>74</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/0510008</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physletb.2005.11.007</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B134">
<label>134.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Strumia</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Sommerfeld corrections to type-II and III leptogenesis</article-title>. <source>Nucl Phys B</source> (<year>2009</year>) <volume>809</volume>:<fpage>308</fpage>&#x02013;<lpage>17</lpage>. <italic>arXiv:0806.1630</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nuclphysb.2008.10.007</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B135">
<label>135.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Aristizabal Sierra</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Dhen</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Hambye</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>Scalar triplet flavored leptogenesis: a systematic approach</article-title>. <source>JCAP</source> (<year>2014</year>) <volume>1408</volume>:<fpage>003</fpage>. <italic>arXiv:1401.4347.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1475-7516/2014/08/003</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B136">
<label>136.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Khachatryan</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>Sirunyan</surname> <given-names>AM</given-names></name> <name><surname>Tumasyan</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Adam</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Bergauer</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Dragicevic</surname> <given-names>M</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Search for heavy neutrinos and <italic>W</italic> bosons with right-handed couplings in proton-proton collisions at</article-title>. <source>Eur Phys J C</source> (<year>2014</year>) <volume>74</volume>:<fpage>3149</fpage>. <italic>arXiv:1407.3683</italic>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1140/epjc/s10052-014-3149-z</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B137">
<label>137.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Deppisch</surname> <given-names>FF</given-names></name> <name><surname>Gonzalo</surname> <given-names>TE</given-names></name> <name><surname>Patra</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Sahu</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Signal of right-handed charged gauge bosons at the LHC?</article-title> <source>Phys Rev D</source> (<year>2014</year>) <volume>90</volume>:<fpage>053014</fpage>. <italic>arXiv:1407.5384.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.90.053014</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B138">
<label>138.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Deppisch</surname> <given-names>FF</given-names></name> <name><surname>Gonzalo</surname> <given-names>TE</given-names></name> <name><surname>Patra</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Sahu</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Double beta decay, lepton flavor violation, and collider signatures of left-right symmetric models with spontaneous <italic>D</italic>-parity breaking</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2015</year>) <volume>91</volume>:<fpage>015018</fpage>. <italic>arXiv:1410.6427.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.91.015018</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B139">
<label>139.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gluza</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Jelinski</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>Heavy neutrinos and the pp?lljj CMS data</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>2015</year>) <volume>748</volume>:<fpage>125</fpage>&#x02013;<lpage>31</lpage>. <italic>arXiv:1504.05568.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physletb.2015.06.077</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B140">
<label>140.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Aad</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Abbott</surname> <given-names>B</given-names></name> <name><surname>Abdallah</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Abdinov</surname> <given-names>O</given-names></name> <name><surname>Aben</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Abolins</surname> <given-names>M</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Search for high-mass diboson resonances with boson-tagged jets in proton-proton collisions at TeV with the ATLAS detector</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2015</year>) <volume>12</volume>:<fpage>055</fpage>. <italic>arXiv:1506.00962.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP12(2015)055</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B141">
<label>141.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Brehmer</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Hewett</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Kopp</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Rizzo</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Tattersall</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Symmetry restored in dibosons at the LHC?</article-title> <source>JHEP</source> (<year>2015</year>) <volume>10</volume>:<fpage>182</fpage>. <italic>arXiv:1507.00013.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B142">
<label>142.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dobrescu</surname> <given-names>BA</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>Z</given-names></name></person-group>. <article-title>W&#x00027; Boson near 2 TeV: Predictions for Run 2 of the LHC</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>2015</year>) <volume>115</volume>:<fpage>211802</fpage>. <italic>arXiv:1506.06736.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.115.211802</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">26636845</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B143">
<label>143.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bhupal Dev</surname> <given-names>PS</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>Unified explanation of the <italic>eejj</italic>, diboson and dijet resonances at the LHC</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>2015</year>) <volume>115</volume>:<fpage>181803</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.115.181803</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B144">
<label>144.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Das</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Nagata</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Okada</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>Testing the 2-TeV Resonance with Trileptons</article-title>. <source>JHEP</source> (<year>2016</year>) <volume>03</volume>:<fpage>049</fpage>. <italic>arXiv:1601.05079.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP03(2016)049</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B145">
<label>145.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ma</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Scale of SU(2)(R) symmetry breaking and leptogenesis</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1999</year>) <volume>458</volume>:<fpage>73</fpage>&#x02013;<lpage>8</lpage>. <italic>arXiv:hep-ph/9812276.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B146">
<label>146.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Deppisch</surname> <given-names>FF</given-names></name> <name><surname>Harz</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Hirsch</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>Falsifying high-scale leptogenesis at the LHC</article-title>. <source>Phys Rev Lett.</source> (<year>2014</year>) <volume>112</volume>:<fpage>221601</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.112.221601</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">24949754</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B147">
<label>147.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Deppisch</surname> <given-names>FF</given-names></name> <name><surname>Harz</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Hirsch</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Huang</surname> <given-names>WC</given-names></name> <name><surname>Pas</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <article-title>Falsifying high-scale baryogenesis with neutrinoless double beta decay and lepton flavor violation</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2015</year>) <volume>92</volume>:<fpage>036005</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.92.036005</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B148">
<label>148.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Frere</surname> <given-names>JM</given-names></name> <name><surname>Hambye</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Vertongen</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Is leptogenesis falsifiable at LHC?</article-title> <source>JHEP</source> (<year>2009</year>) <volume>01</volume>:<fpage>051</fpage>. <italic>arXiv:0806.0841.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B149">
<label>149.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bhupal Dev</surname> <given-names>PS</given-names></name> <name><surname>Lee</surname> <given-names>CH</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>TeV scale lepton number violation and baryogenesis</article-title>. <source>J Phys Conf Ser.</source> (<year>2015</year>) <volume>631</volume>:<fpage>012007</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1742-6596/631/1/012007</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B150">
<label>150.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bhupal Dev</surname> <given-names>PS</given-names></name> <name><surname>Lee</surname> <given-names>CH</given-names></name> <name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name></person-group>. <article-title>Leptogenesis constraints on the mass of right-handed gauge bosons</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2014</year>) <volume>90</volume>:<fpage>095012</fpage>. <italic>arXiv:1408.2820.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B151">
<label>151.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dhuria</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Hati</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Rangarajan</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>The <italic>eejj</italic> Excess Signal at the LHC and Constraints on Leptogenesis</article-title>. <source>JCAP</source> (<year>2015</year>) <volume>1509</volume>:<fpage>035</fpage>. <italic>arXiv:1502.01695.</italic> <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1475-7516/2015/09/035</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B152">
<label>152.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dhuria</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Hati</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Rangarajan</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Falsifying leptogenesis for a TeV scale at the LHC</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2015</year>) <volume>92</volume>:<fpage>031701</fpage>. <italic>arXiv:1503.07198.</italic></citation>
</ref>
<ref id="B153">
<label>153.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Doi</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>Lepton number violating e- W&#x0002B; &#x02013;&#x0003E; e&#x0002B; W- and e- e- &#x02013;&#x0003E; W- W- processes in the left-right gauge model</article-title>. <source>Prog Theor Phys.</source> (<year>1999</year>) <volume>101</volume>:<fpage>639</fpage>&#x02013;<lpage>60</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1143/PTP.101.639</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B154">
<label>154.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Olive</surname> <given-names>KA</given-names></name> <name><surname>Agashe</surname> <given-names>K</given-names></name> <name><surname>Amsler</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Antonelli</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Arguin</surname> <given-names>JF</given-names></name> <name><surname>Asner</surname> <given-names>DM</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Review of particle physics</article-title>. <source>Chin Phys C</source> (<year>2014</year>) <volume>38</volume>:<fpage>090001</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B155">
<label>155.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>RN</given-names></name> <name><surname>Marshak</surname> <given-names>RE</given-names></name></person-group>. <article-title>Phenomenology of neutron oscillations</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1980</year>) <volume>94</volume>:<fpage>183</fpage>&#x02013;<lpage>6</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-2693(80)90853-9</pub-id> [Erratum: Phys. Lett. B96, 444 (1980)].</citation>
</ref>
<ref id="B156">
<label>156.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Phillips</surname> <given-names>DG</given-names> <suffix>II</suffix></name> <name><surname>Snow</surname> <given-names>WM</given-names></name> <name><surname>Babu</surname> <given-names>K</given-names></name> <name><surname>Banerjee</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Baxter</surname> <given-names>DV</given-names></name> <name><surname>Berezhiani</surname> <given-names>Z</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Neutron-antineutron oscillations: theoretical status and experimental prospects</article-title>. <source>Phys Rept.</source> (<year>2016</year>) <volume>612</volume>:<fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>45</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physrep.2015.11.001</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B157">
<label>157.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pati</surname> <given-names>JC</given-names></name> <name><surname>Salam</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Delta B = - Delta L, neutron &#x02014;&#x0003E; e- pi&#x0002B;, e- K&#x0002B;, mu- pi&#x0002B; and mu- K&#x0002B; DECAY modes in SU(2)-L X SU(2)-R X SU(4)-C or SO(10)</article-title>. <source>Phys Lett B</source> (<year>1983</year>) <volume>133</volume>:<fpage>330</fpage>&#x02013;<lpage>6</lpage>. <pub-id pub-id-type="pmid">29494118</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B158">
<label>158.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dhuria</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Hati</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Rangarajan</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Sarkar</surname> <given-names>U</given-names></name></person-group>. <article-title>Explaining the CMS <italic>eejj</italic> and <italic>e</italic> missing p<sub>T</sub> jj excess and leptogenesis in superstring inspired <italic>E</italic><sub>6</sub> models</article-title>. <source>Phys Rev D</source> (<year>2015</year>) <volume>91</volume>:<fpage>055010</fpage>. <italic>arXiv:1501.04815.</italic></citation>
</ref>
</ref-list>
<fn-group>
<fn id="fn0001"><p><sup>1</sup>The seesaw mechanisms generically require a new heavy scale (as compared to the electroweak scale) in the theory, inducing a small neutrino mass (millions of times smaller than the charged lepton masses). Hence the name &#x0201C;seesaw.&#x0201D;</p></fn>
<fn id="fn0002"><p><sup>2</sup>Majorons correspond to Goldstone bosons associated with the spontaneous breaking of a global lepton number symmetry.</p></fn>
<fn id="fn0003"><p><sup>3</sup>Ma [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>] established the nomenclature Types I, II, III, for the three and only three tree-level seesaw mechanisms.</p></fn>
<fn id="fn0004"><p><sup>4</sup>Most often the linear seesaw is assumed to be realized with <italic>M</italic> &#x0226B; <italic>m</italic><sub><italic>D</italic></sub> &#x0007E; <italic>m</italic><sub><italic>L</italic></sub> &#x0007E; 100 GeV, which results in the same expression for the <italic>m</italic><sub>&#x003BD;</sub>. This would result in unobservable heavy fermions and negligible mixing.</p></fn>
<fn id="fn0005"><p><sup>5</sup>The discussion of extended seesaw mechanism can be found in Gavela et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B55">55</xref>], Barry et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B56">56</xref>], Zhang [<xref ref-type="bibr" rid="B57">57</xref>] and Dev and Pilaftsis[<xref ref-type="bibr" rid="B58">58</xref>].</p></fn>
<fn id="fn0006"><p><sup>6</sup>A detailed discussion of 0&#x003BD;<italic>&#x003B2;&#x003B2;</italic> decay within LRSMs can be found e.g., in Mohapatra and Senjanovic [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>], Mohapatra and Vergados [<xref ref-type="bibr" rid="B78">78</xref>], Hirsch et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B79">79</xref>], Tello et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B80">80</xref>], Chakrabortty et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B81">81</xref>], Patra [<xref ref-type="bibr" rid="B75">75</xref>], Awasthi et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B60">60</xref>], Barry and Rodejohann [<xref ref-type="bibr" rid="B82">82</xref>], Bhupal Dev et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B83">83</xref>], Ge et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B84">84</xref>], Awasthi et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B85">85</xref>], Huang and Lopez-Pavon [<xref ref-type="bibr" rid="B86">86</xref>], Bhupal Dev et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B87">87</xref>], Borah and Dasgupta [<xref ref-type="bibr" rid="B88">88</xref>], Bambhaniya et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B89">89</xref>], Gu [<xref ref-type="bibr" rid="B90">90</xref>], Borah and Dasgupta [<xref ref-type="bibr" rid="B91">91</xref>] and Awasthi et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B92">92</xref>] and for an early study of the effects of light and heavy Majorana neutrinos in neutrinoless double beta decay see in Halprin et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B93">93</xref>].</p></fn>
<fn id="fn0007"><p><sup>7</sup>The out of equilibrium condition can be understood as follows. In thermal equilibrium the expectation value of the baryon number can be written as &#x02329;<italic>B</italic>&#x0232A; &#x0003D; Tr[<italic>Be</italic><sup>&#x02212;&#x003B2;<italic>H</italic></sup>]/Tr[<italic>e</italic><sup>&#x02212;&#x003B2;<italic>H</italic></sup>], where &#x003B2; is the inverse temperature. Since particles and anti particles have opposite baryon number, <italic>B</italic> is odd under <italic>C</italic> operation, while it is even under <italic>P</italic> and <italic>T</italic> operations. Thus, <italic>CPT</italic> conservation implies a vanishing total baryon number since <italic>B</italic> is odd and <italic>H</italic> is even under <italic>CPT</italic>, unless there is a non-vanishing chemical potential. Assuming a non-vanishing chemical potential implies that the above equation for the expectation value of the baryon number is no longer valid and the baryon number density departs from the equilibrium distribution. This is achieved when the interaction rate is very slow compared to the expansion rate of the universe.</p></fn>
<fn id="fn0008"><p><sup>8</sup>In passing we would like to note that the other relevant lepton number violating scattering process is doubly phase space suppressed for a temperature below the <italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub> mass scale. Consequently, we will neglect such a process for leptogenesis occurring at <italic>T</italic> &#x02272; <italic>M</italic><sub><italic>W</italic><sub><italic>R</italic></sub></sub>.</p></fn>
<fn id="fn0009"><p><sup>9</sup>We ignore any finite temperature effects to simplify the analysis.</p></fn>
</fn-group>
</back>
</article>