In the standard model, neutrinos can be described by $SU(2)_L×U(1)_Y$ gauge theory and they are introduced as truly massless and neutral particles. But, we faced to some problems, for example solar neutrino puzzle, and realized that these problems can be solved by neutrino oscillation. Neutrino oscillation means that neutrinos are massive, but the standard model does not allow it. So, many people try to describe the existence of neutrino mass until now. The difference between neutrino mass eigenstate and flavor eigenstate causes the oscillation. As an electron neutrino, muon neutrino or tau neutrion propagates, it can be converted to each other. There is an MSW effect, which has a resonance region, for neutrino oscillation in matter.
I examine some methods to describe massive neutrinos as Dirac or Majorana fields. And I applied some methods, Higgs mechanism or Yukawa coupling which generates mass term of several fundamental particles, to the neutrinos. And look around Dirac, Majorana and Dirac-Majorana neutrino mass matrices.
Finally, review the solar neutrino, atmospheric neutrino and LSND experiment result.
표준모형에서 중성미자는 $SU(2)_L×U(1)_Y$ 게이지 그룹에 의해 기술된다. 표준모형에서 중성미자는 질량과 전하가 존재하지 않는 입자로 도입되었다. 하지만 태양중성미자 퍼즐과 같은 문제에 직면하게 됐고 이를 해결하기 위해 중성미자 진동의 개념을 도입하게 된다. 중성미자 진동한다는 사실은 중성미자의 질량이 존재한다는 것을 의미하지만 표준모형 하에서 중성미자는 질량을 가실 수 없다. 따라서, 중성미자의 질량을 기술하려는 다양한 시도들이 존재하였으며 현재도 계속되고 있다. 중성미자의 진동은 중성미자의 mass eigenstate와 flavor eigenstate가 다르기 때문에 발생한다. 즉, 전자중성미자나 뮤온중성미자 등이 진행하면서 서로 다른 중성미자로 변환되는 현상이 발생한다. 중성미자의 진동은 크게 진공과 매질 두 부분으로 나누어 생각할 수 있다. 특히 매질에서의 진동은 MSW 효과와 같은 공진영역이 존재한다는 사실을 알 수 있었다.
질량을 가지는 중성미자를 디락 혹은 마요라나 필드로 기술하는 방법에 대해 살펴보았다. 또한, 표준모형에서 힉스 매카니즘이나 유가와 커플링을 이용해 입자의 질량항을 생성하는 과정을 중성미자에 대해서도 적용해보았으며 디락-마요라나 중성미자의 질량행렬에 대해서도 살펴보았다.
마지막으로 태양중성미자와 대기중성미자 및 LSND 실험결과를 살펴보았다.
