20.500.12556/RUL-188325 Leptokvarki v razpadih kvarka top Leptoquarks in top quark decays V magistrskem delu obravnavamo možne učinke skalarnega leptokvarka $S_1$ v razpadih kvarka top. Motivacija za takšno razširitev Standardnega modela izhaja iz odstopanj v razpadih mezonov $B$, posebej iz razmerij $R_{D^{(*)}}$, ki kažejo na možno kršitev univerzalnosti leptonskih okusov. Leptokvarki so pri tem zanimivi, ker se sklapljajo hkrati s kvarki in leptoni, zato lahko že na drevesnem redu prispevajo k semileptonskim procesom. V delu se osredotočimo na model s skalarnim leptokvarkom $S_1$ in minimalno izbiro Yukawinih sklopitev $y^L_{b\tau}$ in $y^R_{c\tau}$. Ker privzamemo maso leptokvarka $m_{S_1}=1.5 \text{TeV}$, ga pri energijah razpadov kvarka top izintegriramo iz teorije, njegove nizkoenergijske učinke pa opišemo z efektivnimi operatorji dimenzije 6. Dobljene Wilsonove koeficiente uporabimo za izračun razpadnih širin in razvejitvenih razmerij za procesa $t\to c\tau^+\tau^-$ in $t\to b\tau^+\nu_\tau$. Za redki razpad $t\to c\tau^+\tau^-$ dobimo razvejitveno razmerje reda $10^{-8}$, kar je bistveno več od napovedi SM. Pri razpadu $t\to b\tau^+\nu_\tau$ pa je prispevek leptokvarka majhen popravek k dominantnemu prispevku Standardnega modela, pri čemer je pomemben predvsem interferenčni člen. In this master thesis, we study possible effects of the scalar leptoquark $S_1$ in top quark decays. The motivation for such an extension of the Standard Model comes from deviations observed in decays of $B$ mesons, in particular in the ratios $R_{D^{(*)}}$, which indicate a possible violation of lepton flavour universality. Leptoquarks are especially interesting in this context because they couple simultaneously to quarks and leptons and can therefore contribute to semileptonic processes already at tree level. In this work, we focus on the scalar leptoquark model $S_1$ with a minimal number of Yukawa couplings $y^L_{b\tau}$ and $y^R_{c\tau}$. Assuming the leptoquark mass $m_{S_1}=1.5 \text{TeV}$, we integrate it out at the energy scale relevant for top quark decays and describe its low-energy effects with effective dimension-six operators. The resulting Wilson coefficients are then used to calculate decay widths and branching ratios for the processes $t\to c\tau^+\tau^-$ and $t\to b\tau^+\nu_\tau$. For the rare decay $t\to c\tau^+\tau^-$, we find a branching ratio of order $10^{-8}$, which is much larger than the Standard Model prediction. In the decay $t\to b\tau^+\nu_\tau$, the leptoquark contribution appears as a small correction to the dominant Standard Model contribution, where the interference term plays the most important role. Standardni model kvark top leptokvarki skalarni leptokvark $S_1$ efektivna teorija polja SMEFT Wilsonovi koeficienti razvejitveno razmerje Yukawine sklopitve Standard Model top quark leptoquarks scalar leptoquark $S_1$ effective field theory SMEFT Wilson coefficients branching ratio Yukawa couplings true false false Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo/naloga 2026-09-20 08:15:05 2026-09-20 08:15:08 2026-09-21 04:28:22 0000-00-00 00:00:00 2026 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 1970-01-01 164621 23775.pdf 23775.pdf 1 F488C0AE550D41F7EAD7B6FCEDF62900 138aecfa7cc0dd4443ef27f61242f2c699b1ae30c5534bc59a6f45488a2cfd40 9373d909-b4ba-11f1-8bc5-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=248358 Fakulteta za matematiko in fiziko 0 0 0