Journal Article PUBDB-2021-04166

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Search for displaced leptons in $\sqrt{s} = 13$ TeV $pp$ collisions with the ATLAS detector

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2021
APS College Park, Md.

Physical review letters 127(5), 051802 () [10.1103/PhysRevLett.127.051802]
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Report No.: CERN-EP-2020-205; arXiv:2011.07812

Abstract: A search for charged leptons with large impact parameters using 139 fb$^{-1}$ of $\sqrt{s} = 13$ TeV $pp$ collision data from the ATLAS detector at the LHC is presented, addressing a long-standing gap in coverage of possible new physics signatures. Results are consistent with the background prediction. This search provides unique sensitivity to long-lived scalar supersymmetric lepton-partners (sleptons). For lifetimes of 0.1 ns, selectron, smuon and stau masses up to 720 GeV, 680 GeV, and 340 GeV are respectively excluded at 95% confidence level, drastically improving on the previous best limits from LEP.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; new physics: signature ; new physics: search for ; stau: mass: lower limit ; lepton: transverse momentum ; ATLAS ; lepton: impact parameter ; final state: (dilepton) ; CERN LHC Coll ; supersymmetry ; sensitivity ; particle: long-lived ; background ; selectron: mass: lower limit ; sparticle: lifetime ; slepton: pair production ; smuon: mass: lower limit ; gap ; experimental results ; 13000 GeV-cms

Classification:

Note: 29 pages in total, author list starting page 14, 2 figures, 1 table, submitted to PRL. All figures including auxiliary figures are available at http://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/SUSY-2018-14

Contributing Institute(s):
  1. LHC/ATLAS Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Appears in the scientific report 2021
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