Im MSSM enthält das Superpotential die minimale Anzahl von Kopplungen, die nötig sind um phänomenologisch sinnvolle Resultate zu liefern, beispielsweise Massen für alle Quarks und Leptonen.
Aus dem allgemeinen Superpotential
W&=&12 M^ij_j+ 16y^ijk_kwird in MSSM
W_MSSM &=& y_uŪQ H_u - y_dDQ H_d - y_eĒ L H_d + H_u H_d
Dabei muss man sich jeweils nur die skalaren Felder
etc. denken.
Der letzte Term (
Term) ist die supersymmetrische Version der Higgs Boson Masse. Die Yukawa Kopplungskonstanten sind 3
3 Matrizen für die 3 Familien, sie bestimmen die Massen und CKM Mischungswinkel der Quarks und Leptonen, nachdem die Higgsbosonen um ihren Vakuumserwartungswert herum entwickelt wurden.
Wir betrachten nun einige SUSY Wechselwirkungen in MSSM
1) Yukawa Kopplung
Beispiel: Wir machen die Annahme, dass in den Kopplungskonstanten nur die schwersten Fermionen beitragen:
![]()
In dieser Näherung tragen nur die dritten Familien zum Yukawa Potential bei. Mit
und
wird
![]()
Die Yukawa Kopplung ist
mit allen Permutationen, da
ja symmetrisch ist.
Wir betrachten als Beispiel den ersten Term in
mit Kopplungsstärke
:
Der erste Term
beschreibt also die Kopplung des linkshändigen Top Quarks an das neutrale skalare Higgs Boson und ein rechtshändiges Top (a), oder die Kopplung von einem linkshändigen Top-Squark an ein neutrales Higgsino Feld und ein rechtshändiges Top (b) respektive rechtshändiges Top-Squark an ein Higgsino und
. Wegen Supersymmetrie haben alle diese Wechselwirkungen die gleiche Grösse
(ebenso wie
).
Man erhält also die supersymmetrischen Kopplungen aus der SM Kopplung (a), indem man zwei Teilchen mit ihren Superpartnern vertauscht.
Skalare Kopplungen
Die Yukawa Kopplung im Superpotential enthält auch Kopplungen mit vier Skalaren
aus
.
Wenn wir zum Beispiel Kopplungen der Stärke
betrachten, kriegen wir aus dem MSSM Superpotential oben ( nur dritte Familien)

Insgesamt also 9 Kopplungen mit derselben Stärke
Wir haben also (Squark)
, (Sleptonen)
, (Squark)
(Sleptonen)
,(Squark)
(Higgs)
und (Sleptonen)
(Higgs)
Kopplungen, die alle proportional zu derselben Yukawakopplungskonstanten sind.
Die Yukawa Kopplung ist aber ausser für die dritte Familie sehr klein, Produktion und Zerfall von SUSY Teilchen wird dominiert durch die Kopplung an Eichbosonen oder Gaugino Kopplung an Skalare und Fermionen.
Gaugino Kopplung an Skalare und Fermionen
Gaugino Kopplung an ein Skalar und ein Fermion ist eine der zusätzlich erlaubten renormierbaren Kopplungen in SUSY:
![]()
Gluinos, Winos und Binos koppeln nur an die Teilchen, an die auch ihre supersymmetischen Partner koppeln: Gluinos also nur an Quarks und s-Quarks, Winos nur an die linkshändigen (s)Quarks und (s)Leptonen, sowie an Higgs und die Binos an alle Teilchen mit Hyperladung.
a) beschreibt die Kopplung von einem Gluino an Quark und Squark mit der Kopplungsstärke g, die Kopplung ist analog zur SM Kopplung
.
b) die Kopplung der Winos an die linkshändigen (s)Quarks und (s)Leptonen, sowie an Higgs mit Kopplungsstärke ![]()
c) die Kopplung von Bino an Quarks, Leptonen und Higgs ist proportional zur schwachen Hyperladung Y.
Durch diese Kopplungen sind also beispielsweise Zerfälle
oder
möglich.