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髙吉 慎太郎 (タカヨシ シンタロウ)

TAKAYOSHI Shintaro

職名

准教授

学位

博士(理学)(東京大学), 修士(理学)(東京大学), 学士(理学)(東京大学)

専門分野

半導体、光物性、原子物理, 物性理論、量子ダイナミクス

ホームページ

https://sites.google.com/site/shintarotakayoshi/japanese_top

外部リンク

出身学校 【 表示 / 非表示

  • 東京大学   理学部   物理学科   卒業

    2003年4月 - 2007年3月

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 東京大学   理学系研究科   物理学専攻   博士課程   修了

    2009年4月 - 2012年3月

  • 東京大学   理学系研究科   物理学専攻   修士課程   修了

    2007年4月 - 2009年3月

留学歴 【 表示 / 非表示

  • 2018年9月
    -
    2020年3月

    マックスプランク複雑系物理学研究所   研究員

  • 2015年9月
    -
    2018年9月

    ジュネーブ大学   博士研究員

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 甲南大学   理工学部   物理学科   准教授

    2020年4月 - 現在

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • マックスプランク複雑系物理学研究所

    2018年9月 - 2020年3月

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    国名:ドイツ連邦共和国

  • マックスプランク複雑系物理学研究所

    2018年9月 - 2020年3月

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    国名:ドイツ連邦共和国

  • ジュネーブ大学

    2015年9月 - 2018年9月

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    国名:スイス連邦

  • 東京大学   大学院理学系研究科物理学専攻

    2015年5月 - 2015年8月

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    国名:日本国

  • 物質・材料研究機構   理論計算科学ユニット材料特性理論グループ

    2013年4月 - 2015年4月

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    国名:日本国

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 日本物理学会

    2007年7月 - 現在

 

論文 【 表示 / 非表示

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総説・解説記事(Misc) 【 表示 / 非表示

  • キタエフスピン液体におけるマヨラナ素励起の局所検出—固体物理〈キタエフスピン液体の新展開〉特集号 ; ダイナミクスと新奇物性

    宇田川 将文, 高吉 慎太郎, 岡 隆史

    固体物理 / アグネ技術センター [編]   57 ( 11 )   713 - 724   2022年11月

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    出版者・発行元:アグネ技術センター  

    CiNii Books

  • レーザー誘起マグノントポロジカル絶縁体

    仲田 光樹, 高吉 慎太郎

    日本物理学会講演概要集   75.1   1372 - 1372   2020年

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    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.75.1.0_1372

    CiNii Article

  • 擬1次元反強磁性体におけるスピノン閉じ込めと量子相転移

    高吉 慎太郎, 古谷 峻介

    日本物理学会講演概要集   74.1   1215 - 1215   2019年

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    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.74.1.0_1215

    CiNii Article

  • AKLT状態のエンタングルメントスペクトルへの場の理論的アプローチ

    田中 秋広, 高吉 慎太郎

    日本物理学会講演概要集   72 ( 0 )   2419 - 2419   2017年

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    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.2.0_2419

    CiNii Article

  • レーザー駆動超高速スピントロニクスとフロケエンジニアリング

    佐藤 正寛, 高吉 慎太郎, 岡 隆史

    日本物理学会誌   72 ( 11 )   783 - 792   2017年

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    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    <p>「磁性体の磁化の向きを限界まで素早く変えたい.」これは次世代情報素子のコアとなりうるスピントロニクス技術であるのみならず,多数スピンの非平衡統計力学として基礎物理学的にも重要な概念である.近年この問題に対して,光を用いた戦略が盛んに議論されている.レーザーパルスの整形・変調,メタマテリアルやプラズモニクスなど光科学分野の実験の進展は目覚ましい.そのような最先端の光技術を上手に使えば,スピンの集団運動にとっての量子力学的な限界速度であるピコ(10-12)秒という時間スケールで磁化を制御できるのだ.</p><p>この「超高速スピントロニクス」の実現には,磁性体と光との結合様式(光・物質結合)や時間変化する外場中における量子系の時間発展(量子ダイナミクス)を理解する必要がある.しかし,多自由度を取り扱う固体物理分野では量子ダイナミクス研究の進歩が遅れていた.その一因として,多自由度の協調現象を扱う基本的な枠組みが整備途上であり,平衡系で慣れ親しんだエネルギーや固有状態などの議論の足がかりを失うことが挙げられる.レーザー中の多体系の解析では「非平衡系の相転移とは何か? それをどう特徴付けるべきか?」などの疑問の解消が望まれる訳である.</p><p>実はこの問題は,磁気共鳴,量子化学,量子光学などのダイナミクスとの関わりが避けて通れない分野においては限定的ながら解決されている.レーザー電磁場を時間について周期的な外場とみなすと,系は離散的な時間並進対称性を持つ.このときエネルギーや固有状態といった概念が復活するのだ.この「フロケ理論」,そして回転枠などへの「ユニタリ変換の方法」を使うと,時間依存ハミルトニアンが駆動する多体系ダイナミクスを静的な有効ハミルトニアンで理解できるのである.望みの物性が実現するような動的状況を与える外場をフロケ理論の有効模型からさかのぼって設計することを,物性を操るという意味を込めて「フロケエンジニアリング」と呼ぶ.</p><p>多体系のフロケエンジニアリングは,冷却原子系や電子系で発展してきたが,近年磁性体の制御にも適用されはじめている.例えば,標準的な磁性絶縁体に円偏光レーザーを照射し磁化を生成・成長させる方法が提案されている.これはレーザー周波数のエネルギースケールに対応する大きな静磁場が有効模型に現れることに由来する.</p><p>レーザーによるスピン流生成は超高速スピントロニクスの主要テーマの一つであり,特異な光・物質結合を持つマルチフェロイクス(強誘電磁性体)が注目されている.この系ではスピンはレーザーの磁場成分だけでなく電場にも応答する.あるクラスのマルチフェロイクスに円偏光レーザーを照射するとベクトルスピンカイラリティ(またはジャロシンスキー・守谷相互作用)が生じることが有効模型・数値計算から示唆される.これを利用したスピン流の生成,およびその検出方法について,現実的な実験セットアップの理論提案もなされている.</p><p>レーザーを用いた物性制御は従来型秩序にとどまらず,系のトポロジカル秩序をも変化させられる.その具体例としてキタエフ模型への円偏光レーザー印加の研究がある.有効模型に生じるホッピング項がスピン液体基底状態にギャップをもたらし,系をエッジ状態を持つトポロジカルな状態へと変化させることが予言される.</p>

    DOI: 10.11316/butsuri.72.11_783

    CiNii Article

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

研究費にかかる研究(調査)活動報告書 【 表示 / 非表示

  • 2022年度  強相関物質におけるダイナミクスの理論

    研究費の種類: その他

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    レーザーを用いて強相関電子系の物性を制御する研究を行い、計4本の論文を出版した。

  • 2021年度  強相関物質におけるダイナミクスの理論

    研究費の種類: その他

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    レーザーを用いて強相関電子系の物性を制御する研究を行い、計4本の論文を出版した。

  • 2020年度  強相関物質におけるダイナミクスの理論

    研究費の種類: その他

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    レーザーを用いて強相関電子系の物性を制御する研究を行い、計4本の論文を出版した。

 

ティーチングポートフォリオ 【 表示 / 非表示

  • 2023年度

    教育の責任(何をやっているか:主たる担当科目):

    量子力学III、統計力学II、レーザー光学、コンピュータ入門、基礎物理学実験、物理学実験I,II、ワークショップIb,IIb,IIIb,IVb、物理工学リサーチ、物理学卒業研究、量子物理学、物理学研究演習I,II、物理学特別研究

    教育の理念(なぜやっているか:教育目標):

    教育の方法(どのようにやっているか:教育の工夫):

    教育方法の評価・学習の成果(どうだったか:結果と評価):

    改善点・今後の目標(これからどうするか):

    根拠資料(資料の種類などの名称):

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