A search for the Standard Model Higgs boson in proton-proton collisions with the ATLAS detector at the LHC is presented. The datasets used correspond to integrated luminosities of approximately 4.8 fb^-1 collected at sqrt(s) = 7 TeV in 2011 and 5.8 fb^-1 at sqrt(s) = 8 TeV in 2012. Individual searches in the channels H->ZZ^(*)->llll, H->gamma gamma and H->WW->e nu mu nu in the 8 TeV data are combined with previously published results of searches for H->ZZ^(*), WW^(*), bbbar and tau^+tau^- in the 7 TeV data and results from improved analyses of the H->ZZ^(*)->llll and H->gamma gamma channels in the 7 TeV data. Clear evidence for the production of a neutral boson with a measured mass of 126.0 +/- 0.4(stat) +/- 0.4(sys) GeV is presented. This observation, which has a significance of 5.9 standard deviations, corresponding to a background fluctuation probability of 1.7x10^-9, is compatible with the production and decay of the Standard Model Higgs boson.

Differential measurements of charged particle azimuthal anisotropy are presented for lead-lead collisions at sqrt(s_NN) = 2.76 TeV with the ATLAS detector at the LHC, based on an integrated luminosity of approximately 8 mb^-1. This anisotropy is characterized via a Fourier expansion of the distribution of charged particles in azimuthal angle (phi), with the coefficients v_n denoting the magnitude of the anisotropy. Significant v_2-v_6 values are obtained as a function of transverse momentum (0.5=3 are found to vary weakly with both eta and centrality, and their pT dependencies are found to follow an approximate scaling relation, v_n^{1/n}(pT) \propto v_2^{1/2}(pT). A Fourier analysis of the charged particle pair distribution in relative azimuthal angle (Dphi=phi_a-phi_b) is performed to extract the coefficients v_{n,n}=. For pairs of charged particles with a large pseudorapidity gap (|Deta=eta_a-eta_b|>2) and one particle with pT<3 GeV, the v_{2,2}-v_{6,6} values are found to factorize as v_{n,n}(pT^a,pT^b) ~ v_n(pT^a)v_n(pT^b) in central and mid-central events. Such factorization suggests that these values of v_{2,2}-v_{6,6} are primarily due to the response of the created matter to the fluctuations in the geometry of the initial state. A detailed study shows that the v_{1,1}(pT^a,pT^b) data are consistent with the combined contributions from a rapidity-even v_1 and global momentum conservation. A two-component fit is used to extract the v_1 contribution. The extracted v_1 is observed to cross zero at pT\sim1.0 GeV, reaches a maximum at 4-5 GeV with a value comparable to that for v_3, and decreases at higher pT.

Detailed measurements of the electron performance of the ATLAS detector at the LHC are reported, using decays of the Z, W and J/ψ particles. Data collected in 2010 at $\sqrt{s}=7\mbox{~TeV}$ are used, corresponding to an integrated luminosity of almost 40 pb−1. The inter-alignment of the inner detector and the electromagnetic calorimeter, the determination of the electron energy scale and resolution, and the performance in terms of response uniformity and linearity are discussed. The electron identification, reconstruction and trigger efficiencies, as well as the charge misidentification probability, are also presented.

A search for squarks and gluinos in final states containing jets, missing transverse momentum and no electrons or muons is presented. The data were recorded by the ATLAS experiment in sqrt(s) = 7 TeV proton-proton collisions at the Large Hadron Collider. No excess above the Standard Model background expectation was observed in 35 inverse picobarns of analysed data. Gluino masses below 500 GeV are excluded at the 95% confidence level in simplified models containing only squarks of the first two generations, a gluino octet and a massless neutralino. The exclusion increases to 870 GeV for equal mass squarks and gluinos. In MSUGRA/CMSSM models with tan(beta)= 3, A_0=0 and mu>0, squarks and gluinos of equal mass are excluded below 775 GeV. These are the most stringent limits to date.

Proton–proton collisions at $\sqrt{s}=7$ TeV and heavy ion collisions at $\sqrt{s_{NN}}=2.76$ TeV were produced by the LHC and recorded using the ATLAS experiment’s trigger system in 2010. The LHC is designed with a maximum bunch crossing rate of 40 MHz and the ATLAS trigger system is designed to record approximately 200 of these per second. The trigger system selects events by rapidly identifying signatures of muon, electron, photon, tau lepton, jet, and B meson candidates, as well as using global event signatures, such as missing transverse energy. An overview of the ATLAS trigger system, the evolution of the system during 2010 and the performance of the trigger system components and selections based on the 2010 collision data are shown. A brief outline of plans for the trigger system in 2011 is presented.

Searches for the electroweak production of charginos, neutralinos and sleptons in final states characterized by the presence of two leptons (electrons and muons) and missing transverse momentum are performed using 20.3 fb−1 of proton-proton collision data at $ \sqrt{s} $ = 8 TeV recorded with the ATLAS experiment at the Large Hadron Collider. No significant excess beyond Standard Model expectations is observed. Limits are set on the masses of the lightest chargino, next-to-lightest neutralino and sleptons for different lightest-neutralino mass hypotheses in simplified models. Results are also interpreted in various scenarios of the phenomenological Minimal Supersymmetric Standard Model.

Results of a search for new phenomena in final states with an energetic jet and large missing transverse momentum are reported. The search uses 20.3 fb[Formula: see text] of [Formula: see text] TeV data collected in 2012 with the ATLAS detector at the LHC. Events are required to have at least one jet with [Formula: see text] GeV and no leptons. Nine signal regions are considered with increasing missing transverse momentum requirements between [Formula: see text] GeV and [Formula: see text] GeV. Good agreement is observed between the number of events in data and Standard Model expectations. The results are translated into exclusion limits on models with either large extra spatial dimensions, pair production of weakly interacting dark matter candidates, or production of very light gravitinos in a gauge-mediated supersymmetric model. In addition, limits on the production of an invisibly decaying Higgs-like boson leading to similar topologies in the final state are presented.

A measurement of the production processes of the recently discovered Higgs boson is performed in the two-photon final state using $4.5\text{ }\text{ }{\mathrm{fb}}^{\ensuremath{-}1}$ of proton-proton collisions data at $\sqrt{s}=7\text{ }\text{ }\mathrm{TeV}$ and $20.3\text{ }\text{ }{\mathrm{fb}}^{\ensuremath{-}1}$ at $\sqrt{s}=8\text{ }\text{ }\mathrm{TeV}$ collected by the ATLAS detector at the Large Hadron Collider. The number of observed Higgs boson decays to diphotons divided by the corresponding Standard Model prediction, called the signal strength, is found to be $\ensuremath{\mu}=1.17\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.27$ at the value of the Higgs boson mass measured by ATLAS, ${m}_{H}=125.4\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$. The analysis is optimized to measure the signal strengths for individual Higgs boson production processes at this value of ${m}_{H}$. They are found to be ${\ensuremath{\mu}}_{\mathrm{ggF}}=1.32\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.38$, ${\ensuremath{\mu}}_{\mathrm{VBF}}=0.8\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.7$, ${\ensuremath{\mu}}_{WH}=1.0\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.6$, ${\ensuremath{\mu}}_{ZH}={0.1}_{\ensuremath{-}0.1}^{+3.7}$, and ${\ensuremath{\mu}}_{t\overline{t}H}={1.6}_{\ensuremath{-}1.8}^{+2.7}$, for Higgs boson production through gluon fusion, vector-boson fusion, and in association with a $W$ or $Z$ boson or a top-quark pair, respectively. Compared with the previously published ATLAS analysis, the results reported here also benefit from a new energy calibration procedure for photons and the subsequent reduction of the systematic uncertainty on the diphoton mass resolution. No significant deviations from the predictions of the Standard Model are found.

This paper describes a measurement of the $Z/\gamma^*$ boson transverse momentum spectrum using ATLAS proton-proton collision data at a centre-of-mass energy of $\sqrt{s}$ = 7 TeV at the LHC. The measurement is performed in the $Z/\gamma^* \rightarrow e^+e^-$ and $Z/\gamma^* \rightarrow \mu^+\mu^-$ channels, using data corresponding to an integrated luminosity of 4.7 fb$^{-1}$. Normalized differential cross sections as a function of the $Z/\gamma^*$ boson transverse momentum are measured for transverse momenta up to 800 GeV. The measurement is performed inclusively for $Z/\gamma^*$ rapidities up to 2.4, as well as in three rapidity bins. The channel results are combined, compared to perturbative and resummed QCD calculations and used to constrain the parton shower parameters of Monte Carlo generators.

This paper describes the measurement of elliptic flow of charged particles in lead-lead collisions at sqrt(s_NN) = 2.76 TeV using the ATLAS detector at the Large Hadron Collider (LHC). The results are based on an integrated luminosity of approximately 7 ub^-1. Elliptic flow is measured over a wide region in pseudorapidity, |eta| < 2.5, and over a broad range in transverse momentum, 0.5 < p_T < 20 GeV. The elliptic flow parameter v_2 is obtained by correlating individual tracks with the event plane measured using energy deposited in the forward calorimeters. As a function of transverse momentum, v_2(p_T) reaches a maximum at p_T of about 3 GeV, then decreases and becomes weakly dependent on p_T above 7 - 8 GeV. Over the measured pseudorapidity region, v_2 is found to be approximately independent of |eta| for all collision centralities and particle transverse momenta, something not observed in lower energy collisions. The results are discussed in the context of previous measurements at lower collision energies, as well as recent results from the LHC.