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Office of Scientific and Technical Information

Title: Searches for heavy Higgs bosons in two-Higgs-doublet models and for t c h decay using multilepton and diphoton final states in p p collisions at 8 TeV

Journal Article · · Physical Review. D, Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
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Searches are presented for heavy scalar (H) and pseudoscalar (A) Higgs bosons posited in the two doublet model (2HDM) extensions of the standard model (SM). These searches are based on a data sample of pp collisions collected with the CMS experiment at the LHC at a center-of-mass energy of √s=8 TeV and corresponding to an integrated luminosity of 19.5 fb-1. The decays H→hh and A→Zh, where h denotes an SM-like Higgs boson, lead to events with three or more isolated charged leptons or with a photon pair accompanied by one or more isolated leptons. Our search results are presented in terms of the H and A production cross sections times branching fractions and are further interpreted in terms of 2HDM parameters. We place 95% C.L. cross section upper limits of approximately 7 pb on σB for H→hh and 2 pb for A→Zh. Furthermore, the results of a search for the rare decay of the top quark are presented; this results in a charm quark and an SM Higgs boson,t→ch, the existence of which would indicate a nonzero flavor-changing Yukawa coupling of the top quark to the Higgs boson. We place a 95% C.L. upper limit of 0.56% on B(t→ch).

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1180019
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1234854
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-14-444-CMS; CERN-PH-EP-2014-239; CMS-HIG-13-025; PRVDAQ; 112013
Journal Information:
Physical Review. D, Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, Journal Name: Physical Review. D, Particles, Fields, Gravitation and Cosmology Vol. 90 Journal Issue: 11; ISSN 1550-7998
Publisher:
American Physical SocietyCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 62 works
Citation information provided by
Web of Science

References (29)

Energy calibration and resolution of the CMS electromagnetic calorimeter in pp collisions at √s= 7 TeV journal September 2013
Theory and phenomenology of two-Higgs-doublet models journal July 2012
The anti- k t jet clustering algorithm journal April 2008
Searching for t c h with multileptons journal October 2012
When the Higgs meets the top: Search for t c h 0 at the LHC journal October 2013
Measurement of the properties of a Higgs boson in the four-lepton final state journal May 2014
Identification of b-quark jets with the CMS experiment journal April 2013
Observation of the diphoton decay of the Higgs boson and measurement of its properties journal October 2014
Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC journal September 2012
Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC journal September 2012
Search for top quark decays t → qH with H → γγ using the ATLAS detector journal June 2014
CTEQ6 parton distributions with heavy quark mass effects journal June 2004
Confidence level computation for combining searches with small statistics journal September 1999
SusHi: A program for the calculation of Higgs production in gluon fusion and bottom-quark annihilation in the Standard Model and the MSSM journal June 2013
Observation of a new boson with mass near 125 GeV in pp collisions at $ \sqrt{s}=7 $ and 8 TeV journal June 2013
Fast simulation of the CMS detector journal April 2010
Measurement of the $ \mathrm{t}\overline{\mathrm{t}} $ production cross section in the dilepton channel in pp collisions at $ \sqrt{s}=7 $ TeV journal November 2012
Exclusive signals of an extended Higgs sector journal November 2012
MadEvent: automatic event generation with MadGraph journal February 2003
Pileup subtraction using jet areas journal January 2008
Geant4—a simulation toolkit
  • Agostinelli, S.; Allison, J.; Amako, K.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 506, Issue 3 https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8
journal July 2003
Presentation of search results: the CL s technique journal September 2002
Performance of CMS muon reconstruction in pp collision events at √s = 7 TeV journal October 2012
2HDMC – two-Higgs-doublet model calculator journal January 2010
Search for anomalous production of events with three or more leptons in p p collisions at s = 8 TeV journal August 2014
Multi-lepton signals of multiple Higgs bosons journal February 2013
The CMS experiment at the CERN LHC journal August 2008
Performance of τq-lepton reconstruction and identification in CMS journal January 2012
Measurement of the inclusive W and Z production cross sections in pp collisions at $ \sqrt {s} = 7 $ TeV with the CMS experiment journal October 2011

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