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Title: Search for charged Higgs bosons decaying via H± → τ±ντ in the τ+jets and τ+lepton final states with 36 fb-1 of $pp$ collision data recorded at $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV with the ATLAS experiment

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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Charged Higgs bosons produced either in top-quark decays or in association with a top-quark, subsequently decaying via H±→τ±ντ, are searched for in 36.1 fb-1 of proton-proton collision data at s√=13 TeV recorded with the ATLAS detector. Depending on whether the top-quark produced together with H± decays hadronically or leptonically, the search targets τ+jets and τ+lepton final states, in both cases with a hadronically decaying τ-lepton. No evidence of a charged Higgs boson is found. For the mass range of mH± = 90-2000 GeV, upper limits at the 95% confidence level are set on the production cross-section of the charged Higgs boson times the branching fraction B(H±→τ±ντ) in the range 4.2-0.0025 pb. In the mass range 90-160 GeV, assuming the Standard Model cross-section for $$t\bar{t}$$ production, this corresponds to upper limits between 0.25% and 0.031% for the branching fraction B(t→bH±)×B(H±→τ±ντ).

Research Organization:
Harvard Univ., Cambridge, MA (United States); Univ. of Oregon, Eugene, OR (United States); Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The ATLAS collaboration
Grant/Contract Number:
SC0007881; SC0017996; AC02-05CH11231
OSTI ID:
1730912
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1506350; OSTI ID: 1599896; OSTI ID: 1763748
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Vol. 2018, Issue 9; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer BerlinCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 59 works
Citation information provided by
Web of Science

References (62)

Search for charged Higgs bosons produced in association with a top quark and decaying via H±→τν using pp collision data recorded at s = 13   TeV by the ATLAS detector journal August 2016
The anatomy of electroweak symmetry breaking Tome II: The Higgs bosons in the Minimal Supersymmetric Model journal April 2008
The anti- k t jet clustering algorithm journal April 2008
Scattering Amplitudes with Open Loops journal March 2012
The EvtGen particle decay simulation package journal April 2001
HATHOR – HAdronic Top and Heavy quarks crOss section calculatoR journal April 2011
Associated production of a top quark and a charged Higgs boson journal June 2005
A general framework for implementing NLO calculations in shower Monte Carlo programs: the POWHEG BOX journal June 2010
Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC journal September 2012
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
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The post-Higgs MSSM scenario: habemus MSSM? journal November 2013
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Herwig++ physics and manual journal November 2008
HatHor  for single top-quark production: Updated predictions and uncertainty estimates for single top-quark production in hadronic collisions journal June 2015
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PDF4LHC recommendations for LHC Run II journal January 2016
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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
Asymptotic formulae for likelihood-based tests of new physics journal February 2011
HDECAY: a program for Higgs boson decays in the Standard Model and its supersymmetric extension journal January 1998
Automatic spin-entangled decays of heavy resonances in Monte Carlo simulations journal March 2013
FEWZ 2.0: A code for hadronic Z production at next-to-next-to-leading order journal November 2011
Electroweak gauge boson production at hadron colliders through O ( α s 2 ) journal December 2006
Parton distributions for the LHC text January 2007
High-precision QCD at hadron colliders: Electroweak gauge boson rapidity distributions at next-to-next-to leading order journal May 2004
Performance of b -jet identification in the ATLAS experiment journal January 2016
The automated computation of tree-level and next-to-leading order differential cross sections, and their matching to parton shower simulations text January 2014
Identification and energy calibration of hadronically decaying tau leptons with the ATLAS experiment in pp collisions at $$\sqrt{s}=8$$ s = 8 $$\,\hbox {TeV}$$ TeV journal July 2015
Luminosity determination in pp collisions at $$\sqrt{s}$$ s = 8 TeV using the ATLAS detector at the LHC journal November 2016
QCD matrix elements + parton showers. The NLO case journal April 2013
Performance of the ATLAS Trigger System in 2015 text January 2016
Doubly charged Higgs bosons journal December 1985
Search for Charged Higgs Bosons Produced via Vector Boson Fusion and Decaying into a Pair of W and Z Bosons Using pp Collisions at √s=13  TeV text January 2017

Cited By (4)

Naturalness, the hyperbolic branch, and prospects for the observation of charged Higgs bosons at high luminosity LHC and 27 TeV LHC journal November 2018
Charged Higgs bosons in the NMSSM under current LHC constraints journal September 2019
Charged Higgs bosons in naturally aligned two-Higgs-doublet models at the LHC journal August 2019
MSSM Higgs benchmark scenarios for Run 2 and beyond: the low $$\tan \beta $$ tan β region journal March 2019


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