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Title: Search for lepton-flavor-violating decays of the Z boson into a τ lepton and a light lepton with the ATLAS detector

Journal Article · · Physical Review. D.
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Direct searches for lepton flavor violation in decays of the Z boson with the ATLAS detector at the LHC are presented. Decays of the Z boson into an electron or muon and a hadronically decaying τ lepton are considered. The searches are based on a data sample of proton-proton collisions collected by the ATLAS detector in 2015 and 2016, corresponding to an integrated luminosity of 36.1 fb-1 at a center-of-mass energy of √s=13 TeV. No statistically significant excess of events above the expected background is observed, and upper limits on the branching ratios of lepton-flavor-violating decays are set at the 95% confidence level: B (Z→eτ)<5.8×10-5 and B (Z→μτ) < 2.4 × 10-5. This is the first limit on B (Z→eτ) with ATLAS data. The upper limit on B(Z→μτ) is combined with a previous ATLAS result based on 20.3 fb-1 of proton-proton collision data at a center-of-mass energy of √s=8 TeV and the combined upper limit at 95% confidence level is B(Z→μτ)<1.3×10-5.

Research Organization:
SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC), Menlo Park, CA (United States); Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States); Harvard Univ., Cambridge, MA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC)
Contributing Organization:
ATLAS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231; AC02-76SF00515; SC0007881
OSTI ID:
1482157
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1490067; OSTI ID: 1550840; OSTI ID: 1735592; OSTI ID: 1769368
Journal Information:
Physical Review. D., Journal Name: Physical Review. D. Vol. 98 Journal Issue: 9; ISSN 2470-0010
Publisher:
American Physical Society (APS)Copyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 4 works
Citation information provided by
Web of Science

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Electroweak gauge boson production at hadron colliders through O ( α s 2 ) journal December 2006
The ATLAS Experiment at the CERN Large Hadron Collider journal August 2008
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