研究内容

研究テーマ: 「低次元強相関系とトポロジカル物質に関する理論研究」

1980年頃から物性物理学の分野において、低次元の物質に現れる特異な量子力学的現象や、トポロジーの概念を導入することによって理解される現象が存在することが明らかになってきました。具体的には、コスタリッツ・サウレス転移、量子磁性体におけるハルデンギャップ、量子ホール効果、朝永・ラッティンジャー液体、高温超伝導、スピン液体などの現象があります。2016年にサウレス、ハルデン、コスタリッツの3人がノーベル物理学賞を受賞しましたが、これはまさに彼らのこの分野での先駆的な研究が評価されたものでした。また、21世紀に入り、グラフェンやトポロジカル絶縁体などの新しい物質が見つかり、さらに量子コンピューターや、エンタングルメントなどの量子情報理論の流れも加わり、この分野はさらなる拡大を続けています。この分野は実験と理論が互いに影響を与えながら発展する、物理の本来あるべき姿を保っており、さらに理論としては数学的な深さと美しさを追求できる、大変魅力的な研究領域となっています。

また、上記の専門分野以外にも素粒子論、宇宙論、原子核論、物性理論、量子情報理論など、理論物理学全般に興味を持っており、それらに関して、卒業研究やゼミ、テキスト制作などを行っています。理論物理学では対象となる現象が異なっていても同じ方程式で記述されるなど、共通した数学的構造が現れることがあり、そのような点を踏まえて物理学全体を包括的に理解していくことにも興味を持っています。

現在、具体的には以下のような話題について取り組んでいます。

グラフェンとトポロジカル絶縁体
分数量子ホール効果
低次元強相関系
フラストレートした磁性体