Journal Article PUBDB-2026-02463

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A search for lepton-flavour violating $τ\to 3μ$ decays with the ATLAS detector

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2026
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 880, 140748 - () [10.1016/j.physletb.2026.140748]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2026-059; arXiv:2603.18099

Abstract: A search for charged lepton flavour violation in $τ\to 3μ$ decays is performed in $pp$ collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV using ATLAS data collected between 2016 and 2018, corresponding to an integrated luminosity of 137 $\text{fb}^{-1}$. The search focuses on the electroweak $W \to τν$ production channel. Data are collected using two-muon and three-muon triggers and a multivariate analysis is used to separate the signal from the background. An unbinned likelihood fit is then performed to the resulting three-muon invariant mass spectrum and the data are found to be compatible with the background-only hypothesis. The observed (expected) limit on the branching ratio $B(τ\to3μ)$ is found to be $8.7\times 10^{-8}$ ($7.5\times 10^{-8}$) at $90\%$ CL.

Classification:

Note: 37 pages in total, author list starting page 20, 4 figures, 3 tables, submitted to Phy. Lett. B. All figures including auxiliary figures are available a https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/BPHY-2018-05

Contributing Institute(s):
  1. LHC/ATLAS Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. DFG project G:(GEPRIS)469666862 - Präzisionstests des Standardmodells unter der Verwendung von geboosteten W/Z-Bosonen am Large Hadron Collider (469666862) (469666862)
  3. REALDARK - REAL-time discovery strategies for DARK matter and dark sector signals at the ATLAS detector with Run-3 LHC data (101002463) (101002463)
  4. BARD - B-resonance Algorithm using Rare Decays (101116429) (101116429)
  5. DITTO - Comprehensive search for new phenomena in the dilepton spectrum at the LHC (101089007) (101089007)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Database coverage:
Medline ; Creative Commons Attribution CC BY (No Version) ; SCOAP3 OpenAccess ; DOAJ ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DOAJ Seal ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; NationallizenzNationallizenz ; SCOAP3 sponsored Journal ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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