We study e+e-→π+π-hc at center-of-mass energies from 3.90 to 4.42 GeV by using data samples collected with the BESIII detector operating at the Beijing Electron Positron Collider. The Born cross sections are measured at 13 energies and are found to be of the same order of magnitude as those of e+e-→π+π-J/ψ but with a different line shape. In the π±hc mass spectrum, a distinct structure, referred to as Zc(4020), is observed at 4.02 GeV/c2. The Zc(4020) carries an electric charge and couples to charmonium. A fit to the π±hc invariant mass spectrum, neglecting possible interferences, results in a mass of (4022.9±0.8±2.7) MeV/c2 and a width of (7.9±2.7±2.6) MeV for the Zc(4020), where the first errors are statistical and the second systematic. The difference between the parameters of this structure and the Zc(4025) observed in the D*D[over ¯]* final state is within 1.5σ, but whether they are the same state needs further investigation. No significant Zc(3900) signal is observed, and upper limits on the Zc(3900) production cross sections in π±hc at center-of-mass energies of 4.23 and 4.26 GeV are set.

This paper describes the reconstruction of electrons and photons with the ATLAS detector, as employed for measurements and searches exploiting the complete LHC Run 2 dataset. An improved energy clustering algorithm is introduced, and its implications for the measurement and identification of electrons and photons are discussed in detail. Corrections and calibrations that affect performance, including energy calibration, identification and isolation efficiencies, and the measurement of the charge of reconstructed electron candidates are determined using up to 81 fb$^{-1}$ of proton-proton collision data collected at $\sqrt{s}=$ 13 TeV between 2015 and 2017.

A search for high-mass dielectron and dimuon resonances in the mass range of 250 GeV to 6 TeV is presented. The data were recorded by the ATLAS experiment in proton–proton collisions at a centre-of-mass energy of s=13 TeV during Run 2 of the Large Hadron Collider and correspond to an integrated luminosity of 139 fb−1. A functional form is fitted to the dilepton invariant-mass distribution to model the contribution from background processes, and a generic signal shape is used to determine the significance of observed deviations from this background estimate. No significant deviation is observed and upper limits are placed at the 95% confidence level on the fiducial cross-section times branching ratio for various resonance width hypotheses. The derived limits are shown to be applicable to spin-0, spin-1 and spin-2 signal hypotheses. For a set of benchmark models, the limits are converted into lower limits on the resonance mass and reach 4.5 TeV for the E6-motivated Zψ′ boson. Also presented are limits on Heavy Vector Triplet model couplings.

We report on a study of the process ${e}^{+}{e}^{\ensuremath{-}}\ensuremath{\rightarrow}{\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}{(D{\overline{D}}^{*})}^{\ensuremath{\mp}}$ at $\sqrt{s}=4.26\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$ using a $525\text{ }\mathrm{pb}{}^{\ensuremath{-}1}$ data sample collected with the BESIII detector at the BEPCII storage ring. A distinct charged structure is observed in the ${(D{\overline{D}}^{*})}^{\ensuremath{\mp}}$ invariant mass distribution. When fitted to a mass-dependent-width Breit-Wigner line shape, the pole mass and width are determined to be ${M}_{\mathrm{pole}}=\phantom{\rule{0ex}{0ex}}\mathbf{(}3883.9\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.5\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}4.2\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{syst})\mathbf{)}\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}/{c}^{2}$ and ${\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}}_{\mathrm{pole}}=\mathbf{(}24.8\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}3.3\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}11.0\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{syst})\mathbf{)}\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}$. The mass and width of the structure, which we refer to as ${Z}_{c}(3885)$, are $2\ensuremath{\sigma}$ and $1\ensuremath{\sigma}$, respectively, below those of the ${Z}_{c}(3900)\ensuremath{\rightarrow}{\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}J/\ensuremath{\psi}$ peak observed by BESIII and Belle in ${\ensuremath{\pi}}^{+}{\ensuremath{\pi}}^{\ensuremath{-}}J/\ensuremath{\psi}$ final states produced at the same center-of-mass energy. The angular distribution of the $\ensuremath{\pi}{Z}_{c}(3885)$ system favors a ${J}^{P}={1}^{+}$ quantum number assignment for the structure and disfavors ${1}^{\ensuremath{-}}$ or ${0}^{\ensuremath{-}}$. The Born cross section times the $D{\overline{D}}^{*}$ branching fraction of the ${Z}_{c}(3885)$ is measured to be ${\ensuremath{\sigma}\mathbf{(}{e}^{+}{e}^{\ensuremath{-}}\ensuremath{\rightarrow}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}{\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}{Z}_{c}(3885)}^{\ensuremath{\mp}}\mathbf{)}\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{\mathcal{B}\mathbf{(}{Z}_{c}(3885)}^{\ensuremath{\mp}}\ensuremath{\rightarrow}{(D{\overline{D}}^{*})}^{\ensuremath{\mp}}\mathbf{)}=\mathbf{(}83.5\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}6.6\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}22.0\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{syst})\mathbf{)}\text{ }\text{ }\text{ }\mathrm{pb}$. Assuming the ${Z}_{c}(3885)\ensuremath{\rightarrow}D{\overline{D}}^{*}$ signal reported here and the ${Z}_{c}(3900)\ensuremath{\rightarrow}\ensuremath{\pi}J/\ensuremath{\psi}$ signal are from the same source, the partial width ratio $(\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}({Z}_{c}(3885)\ensuremath{\rightarrow}D{\overline{D}}^{*})/\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}({Z}_{c}(3900)\ensuremath{\rightarrow}\ensuremath{\pi}J/\ensuremath{\psi}))=6.2\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.1\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{stat})\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}2.7\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{syst})$ is determined.

Abstract The algorithms used by the ATLAS Collaboration during Run 2 of the Large Hadron Collider to identify jets containing b -hadrons are presented. The performance of the algorithms is evaluated in the simulation and the efficiency with which these algorithms identify jets containing b -hadrons is measured in collision data. The measurement uses a likelihood-based method in a sample highly enriched in $$t{\bar{t}}$$ tt¯ events. The topology of the $$t \rightarrow W b$$ t→Wb decays is exploited to simultaneously measure both the jet flavour composition of the sample and the efficiency in a transverse momentum range from 20 to 600 GeV. The efficiency measurement is subsequently compared with that predicted by the simulation. The data used in this measurement, corresponding to a total integrated luminosity of 80.5 $$\hbox {fb}^{-1}$$ fb-1 , were collected in proton–proton collisions during the years 2015–2017 at a centre-of-mass energy $$\sqrt{s}=$$ s= 13 TeV. By simultaneously extracting both the efficiency and jet flavour composition, this measurement significantly improves the precision compared to previous results, with uncertainties ranging from 1 to 8% depending on the jet transverse momentum.

We report an improved measurement of the neutrino mixing angle $\theta_{13}$ from the Daya Bay Reactor Neutrino Experiment. We exclude a zero value for $\sin^22\theta_{13}$ with a significance of 7.7 standard deviations. Electron antineutrinos from six reactors of 2.9 GW$_{\rm th}$ were detected in six antineutrino detectors deployed in two near (flux-weighted baselines of 470 m and 576 m) and one far (1648 m) underground experimental halls. Using 139 days of data, 28909 (205308) electron antineutrino candidates were detected at the far hall (near halls). The ratio of the observed to the expected number of antineutrinos assuming no oscillations at the far hall is $0.944\pm 0.007({\rm stat.}) \pm 0.003({\rm syst.})$. An analysis of the relative rates in six detectors finds $\sin^22\theta_{13}=0.089\pm 0.010({\rm stat.})\pm0.005({\rm syst.})$ in a three-neutrino framework.

A search for the electroweak production of charginos and sleptons decaying into final states with two electrons or muons is presented. The analysis is based on 139 fb$^{-1}$ of proton-proton collisions recorded by the ATLAS detector at the Large Hadron Collider at $\sqrt{s}=13$ TeV. Three $R$-parity-conserving scenarios where the lightest neutralino is the lightest supersymmetric particle are considered: the production of chargino pairs with decays via either $W$ bosons or sleptons, and the direct production of slepton pairs. The analysis is optimised for the first of these scenarios, but the results are also interpreted in the others. No significant deviations from the Standard Model expectations are observed and limits at 95 % confidence level are set on the masses of relevant supersymmetric particles in each of the scenarios. For a massless lightest neutralino, masses up to 420 GeV are excluded for the production of the lightest-chargino pairs assuming $W$-boson-mediated decays and up to 1 TeV for slepton-mediated decays, whereas for slepton-pair production masses up to 700 GeV are excluded assuming three generations of mass-degenerate sleptons.

A search for the decay of the Standard Model Higgs boson into a $b\bar{b}$ pair when produced in association with a $W$ or $Z$ boson is performed with the ATLAS detector. The data, corresponding to an integrated luminosity of 79.8 $\mathrm{fb}^{-1}$ were collected in proton-proton collisions during Run 2 of the Large Hadron Collider at a centre-of-mass energy of 13 TeV. For a Higgs boson mass of 125 GeV, an excess of events over the expected background from other Standard Model processes is found with an observed (expected) significance of 4.9 (4.3) standard deviations. A combination with the results from other searches in Run 1 and in Run 2 for the Higgs boson in the $b\bar{b}$ decay mode is performed, which yields an observed (expected) significance of 5.4 (5.5) standard deviations, thus providing direct observation of the Higgs boson decay into $b$-quarks. The ratio of the measured event yield for a Higgs boson decaying into $b\bar{b}$ to the Standard Model expectation is $1.01 \pm 0.12 \mathrm{(stat.)} ^{+0.16}_{-0.15} \mathrm{(syst.)}$. Additionally, a combination of Run 2 results searching for the Higgs boson produced in association with a vector boson yields an observed (expected) significance of 5.3 (4.8) standard deviations.

This paper presents the electron and photon energy calibration achieved with the ATLAS detector using about 25 fb$^{-1}$ of LHC proton--proton collision data taken at centre-of-mass energies of $\sqrt{s}$ = 7 and 8 TeV. The reconstruction of electron and photon energies is optimised using multivariate algorithms. The response of the calorimeter layers is equalised in data and simulation, and the longitudinal profile of the electromagnetic showers is exploited to estimate the passive material in front of the calorimeter and reoptimise the detector simulation. After all corrections, the $Z$ resonance is used to set the absolute energy scale. For electrons from $Z$ decays, the achieved calibration is typically accurate to 0.05% in most of the detector acceptance, rising to 0.2% in regions with large amounts of passive material. The remaining inaccuracy is less than 0.2-1% for electrons with a transverse energy of 10 GeV, and is on average 0.3% for photons. The detector resolution is determined with a relative inaccuracy of less than 10% for electrons and photons up to 60 GeV transverse energy, rising to 40% for transverse energies above 500 GeV.