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Title: Search for flavour-changing neutral current top-quark decays t → qZ in proton-proton collisions at $$\sqrt{s}=13 $$ TeV with the ATLAS detector

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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A search for flavour-changing neutral-current processes in top-quark decays is presented. Data collected with the ATLAS detector from proton-proton collisions at the Large Hadron Collider at a centre-of-mass energy of $$\sqrt{s}=13 $$ TeV, corresponding to an integrated luminosity of 36.1 fb-1, are analysed. The search is performed using top-quark pair events, with one top quark decaying through the t → qZ (q = u, c) flavour-changing neutral-current channel, and the other through the dominant Standard Model mode t → bW. Only Z boson decays into charged leptons and leptonic W boson decays are considered as signal. Consequently, the final-state topology is characterized by the presence of three isolated charged leptons (electrons or muons), at least two jets, one of the jets originating from a b-quark, and missing transverse momentum from the undetected neutrino. Here, the data are consistent with Standard Model background contributions, and at 95% confidence level the search sets observed (expected) upper limits of 1.7 × 10-4 (2.4 × 10-4) on the t → uZ branching ratio and 2.4 × 10-4 (3.2 × 10-4) on the t → cZ branching ratio, constituting the most stringent limits to date.

Research Organization:
Harvard Univ., Cambridge, MA (United States); SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC), Menlo Park, CA (United States); Univ. of Oregon, Eugene, OR (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP); USDOE
Contributing Organization:
The ATLAS collaboration
Grant/Contract Number:
SC0007881; AC02-76SF00515; SC0017996
OSTI ID:
1735610
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1475546; OSTI ID: 1605428; OSTI ID: 1769381
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Vol. 2018, Issue 7; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer BerlinCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 30 works
Citation information provided by
Web of Science

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Figures / Tables (15)