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Title: Search for scalar leptoquarks in pp collisions at $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV with the ATLAS experiment

Journal Article · · New Journal of Physics
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An inclusive search for a new-physics signature of lepton-jet resonances has been performed by the ATLAS experiment. Scalar leptoquarks, pair-produced in pp collisions at √s =13 TeV at the large hadron collider, have been considered. An integrated luminosity of 3.2 fb -1 , corresponding to the full 2015 dataset was used. First (second) generation leptoquarks were sought in events with two electrons (muons) and two or more jets. The observed event yield in each channel is consistent with Standard Model background expectations. The observed (expected) lower limits on the leptoquark mass at 95% confidence level are 1100 and 1050 GeV (1160 and 1040 GeV) for first and second generation leptoquarks, respectively, assuming a branching ratio into a charged lepton and a quark of 100%. Upper limits on the aforementioned branching ratio are also given as a function of leptoquark mass. Compared with the results of earlier ATLAS searches, the sensitivity is increased for leptoquark masses above 860 GeV, and the observed exclusion limits confirm and extend the published results.

Research Organization:
SLAC National Accelerator Lab., Menlo Park, CA (United States); Lawrence Berkeley National Lab. (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The ATLAS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-76SF00515; AC02-05CH11231
OSTI ID:
1326012
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1379010
Journal Information:
New Journal of Physics, Vol. 18, Issue 9; ISSN 1367-2630
Publisher:
IOP PublishingCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 68 works
Citation information provided by
Web of Science

References (46)

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Technicoloured signatures journal May 1980
Dynamical breaking of weak interaction symmetries journal February 1980
Search for new quarks suggested by the superstring journal January 1987
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Light leptoquarks journal March 1985
Pair production of scalar leptoquarks at the CERN LHC journal March 2005
Review of Particle Physics journal August 2014
Search for Pair Production of First-Generation Scalar Leptoquarks in p p Collisions at s = 7 TeV journal May 2011
Search for Pair Production of Second-Generation Scalar Leptoquarks in p p Collisions at s = 7 TeV journal May 2011
Search for pair production of first or second generation leptoquarks in proton-proton collisions at s = 7 TeV using the ATLAS detector at the LHC journal June 2011
Search for first generation scalar leptoquarks in pp collisions at <mml:math altimg="si1.gif" overflow="scroll" xmlns:xocs="http://www.elsevier.com/xml/xocs/dtd" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ja="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:cals="http://www.elsevier.com/xml/common/cals/dtd"><mml:msqrt><mml:mi>s</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mtext> TeV</mml:mtext></mml:math> with the ATLAS detector journal March 2012
Search for second generation scalar leptoquarks in pp collisions at $\sqrt{s}=7~\mbox{TeV}$ with the ATLAS detector journal September 2012
Search for pair production of first- and second-generation scalar leptoquarks in p p collisions at s = 7 TeV journal September 2012
Search for Pair Production of Third-Generation Leptoquarks and Top Squarks in p p Collisions at s = 7 TeV journal February 2013
Search for third generation scalar leptoquarks in pp collisions at $ \sqrt{s}=7 $ TeV with the ATLAS detector journal June 2013
Searches for scalar leptoquarks in pp collisions at $$\varvec{\sqrt{s}}$$ s = 8 TeV with the ATLAS detector journal January 2016
Search for pair production of first and second generation leptoquarks in proton-proton collisions at s = 8 TeV journal February 2016
Search for third-generation leptoquarks and scalar bottom quarks in pp collisions at $ \sqrt{s}=7\;TeV $ journal December 2012
Search for pair production of third-generation scalar leptoquarks and top squarks in proton–proton collisions at s = 8 TeV journal December 2014
Search for third-generation scalar leptoquarks in the tτ channel in proton-proton collisions at s = 8 $$ \sqrt{s}=8 $$ TeV journal July 2015
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
Parton distributions with LHC data journal February 2013
Scattering Amplitudes with Open Loops journal March 2012
QCD matrix elements + parton showers. The NLO case journal April 2013
New parton distributions for collider physics journal October 2010
A general framework for implementing NLO calculations in shower Monte Carlo programs: the POWHEG BOX journal June 2010
Single-top Wt-channel production matched with parton showers using the POWHEG method journal February 2011
Tuning Monte Carlo generators: The Perugia tunes journal October 2010
The EvtGen particle decay simulation package journal April 2001
Parton distributions for the LHC journal July 2009
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Top++: A program for the calculation of the top-pair cross-section at hadron colliders journal November 2014
Measurement of the muon reconstruction performance of the ATLAS detector using 2011 and 2012 LHC proton–proton collision data journal November 2014
Muon reconstruction performance of the ATLAS detector in proton–proton collision data at $$\sqrt{s}$$ s =13 TeV journal May 2016
Jet energy measurement and its systematic uncertainty in proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=7$$ s = 7  TeV with the ATLAS detector journal January 2015
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HistFitter software framework for statistical data analysis journal April 2015
Search for high-mass dilepton resonances in p p collisions at s = 8 TeV with the ATLAS detector journal September 2014
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Search for B L R -parity-violating top squarks in s = 13 TeV p p collisions with the ATLAS experiment journal February 2018
Hunting leptoquarks in monolepton searches journal July 2018
Probing exotic phenomena at the interface of nuclear and particle physics with the electric dipole moments of diamagnetic atoms: A unique window to hadronic and semi-leptonic CP violation journal March 2017
Signals of the first generation scalar leptoquarks at LHeC journal February 2018
From the Trees to the Forest: A Review of Radiative Neutrino Mass Models journal December 2017
Lepton Number Violation: Seesaw Models and Their Collider Tests journal May 2018
Search for pair production of first-generation scalar leptoquarks at s = 13     TeV text January 2019
Establishing the isolated standard model text January 2017
Search for pair production of second-generation leptoquarks at √s = 13 TeV text January 2019
Anticipating Non-Resonant New Physics in Dilepton Angular Spectra at the LHC text January 2016
Discrepancies in simultaneous explanation of Flavor Anomalies and IceCube PeV Events using Leptoquarks text January 2017
From the trees to the forest: a review of radiative neutrino mass models text January 2017
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Figures / Tables (12)