檜垣 徹太郎 (ヒガキ テツタロウ)

Higaki, Tetsutaro

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所属(所属キャンパス)

理工学部 物理学科 (矢上)

職名

専任講師

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2013年04月
    -
    2015年03月

    KEK: 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構

  • 2012年01月
    -
    2013年03月

    理化学研究所

  • 2010年04月
    -
    2012年01月

    DESY: ドイツ電子シンクロトロン

  • 2006年04月
    -
    2010年03月

    東北大学

学歴 【 表示 / 非表示

  • 2001年04月
    -
    2006年03月

    京都大学

    大学院, 修了

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(理学), 京都大学, 課程, 2006年03月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 自然科学一般 / 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理にする理論

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 素粒子論:素粒子現象論・宇宙論、超弦理論現象論・宇宙論

 

著書 【 表示 / 非表示

  • パリティ 2015年 11 月号

    檜垣 徹太郎, 丸善出版, 2015年10月,  ページ数: 4ページ

    担当範囲: 素粒子統一理論としての超弦理論,  担当ページ: 28 - 31 ページ

論文 【 表示 / 非表示

  • Formation of Chiral Soliton Lattice

    Tetsutaro Higaki, Kohei Kamada, Kentaro Nishimura

    e-Print: 2207.00212 [hep-th] 2022年07月

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    The Chiral Soliton Lattice (CSL) is a lattice structure composed of domain
    walls aligned in parallel at equal intervals, which is energetically stable in
    the presence of a background magnetic field and a finite (baryon) chemical
    potential due to the topological term originated from the chiral anomaly. We
    study its formation from the vacuum state, with describing the CSL as a layer
    of domain-wall disks surrounded by the vortex or string loop, based on the
    Nambu-Goto-type effective theory. We show that the domain wall nucleates via
    quantum tunneling when the magnetic field is strong enough. We evaluate its
    nucleation rate and determine the critical magnetic field strength with which
    the nucleation rate is no longer exponentially suppressed. We apply this
    analysis to the neutral pion in the two-flavor QCD as well as the axion-like
    particles (ALPs) with a finite (baryon) chemical potential under an external
    magnetic field. In the former case, even though the CSL state is more
    energetically stable than the vacuum state and the nucleation rate becomes
    larger for sufficiently strong magnetic field, it cannot be large enough so
    that the nucleation of the domain walls is not exponentially suppressed and
    promoted, without suffering from the tachyonic instability of the charged pion
    fluctuations. In the latter case, we confirm that the effective interaction of
    the ALPs generically includes the topological term required for the CSL state
    to be energetically favored. We show that the ALP CSL formation is promoted if
    the magnetic field strength and the chemical potential of the system is
    slightly larger than the scale of the axion decay constant.

  • 4D effective action from the non-Abelian DBI action with a magnetic flux background

    Abe Y., Higaki T., Kobayashi T., Takada S., Takahashi R.

    Physical Review D (Physical Review D)  104 ( 12 ) 126020-1 - 126020-15 2021年12月

    研究論文(その他学術会議資料等), 共著, 査読有り,  ISSN  24700010

     概要を見る

    We study a systematic derivation of four-dimensional N=1 supersymmetric effective theory from a ten-dimensional non-Abelian Dirac-Born-Infeld action compactified on a six-dimensional torus with magnetic fluxes on the D-branes. We find a new type of matter Kähler metric, while gauge kinetic function and superpotential are consistent with previous studies. For the ten-dimensional action, we use a symmetrized trace prescription and focus on the bosonic part up to O(F4). In the presence of the supersymmetry, four-dimensional chiral fermions can be obtained via index theorem. The new matter Kähler metric is independent of flavor but depends on the fluxes, 4D dilaton, Kähler moduli, and complex structure moduli and will be always positive definite if an induced Ramond-Ramond charge of the D-branes on which matters are living are positive. We read the superpotential from an F-term scalar quartic interaction derived from the ten-dimensional action and the contribution of the new matter Kähler metric to the scalar potential which we derive turns out to be consistent with the supergravity formulation.

  • Implications of the weak gravity conjecture in anomalous quiver gauge theories

    Abe Y., Higaki T., Takahashi R.

    Physical Review D (Physical Review D)  102 ( 065004 )  2020年09月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  24700010

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    © 2020 authors. Published by the American Physical Society. We argue a smallness of gauge couplings in Abelian quiver gauge theories, taking the anomaly cancellation condition into account. In theories of our interest there exist chiral fermions leading to chiral gauge anomalies, and an anomaly-free gauge coupling tends to be small, and hence can give a nontrivial condition of the weak gravity conjecture. As concrete examples, we consider U(1)k gauge theories with a discrete symmetry associated with cyclic permutations between the gauge groups, and identify anomaly-free U(1) gauge symmetries and the corresponding gauge couplings. Owing to this discrete symmetry, we can systematically study the models and we find that the models would be examples of the weak coupling conjecture. It is conjectured that a certain class of chiral gauge theories with too many U(1) symmetries may be in the swampland. We also numerically study constraints on the couplings from the scalar weak gravity conjecture in a concrete model. These constraints may have a phenomenological implication to model building of a chiral hidden sector as well as the visible sector.

  • Note on a solution to domain wall problem with the Lazarides-Shafi mechanism in axion dark matter models

    Chatterjee C., Higaki T., Nitta M.

    Physical Review D (Physical Review D)  101 ( 7 )  2020年04月

    ISSN  24700010

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    © 2020 authors. Published by the American Physical Society. Axion is a promising candidate of dark matter. After the Peccei-Quinn symmetry breaking, axion strings are formed and attached by domain walls when the temperature of the universe becomes comparable to the QCD scale. Such objects can cause cosmological disasters if they are long lived. As a solution for it, the Lazarides-Shafi mechanism is often discussed through introduction of a new non-Abelian (gauge) symmetry. We study this mechanism in detail and show configuration of strings and walls. Even if Abelian axion strings with a domain wall number greater than 1 are formed in the early universe, each of them is split into multiple Alice axion strings due to a repulsive force between the Alice strings even without domain wall. When domain walls are formed as the universe cools down, a single Alice string can be attached by a single wall because a vacuum is connected by a non-Abelian rotation without changing energy. Even if an Abelian axion string attached by domain walls is created due to the Kibble Zurek mechanism at the chiral phase transition, such strings are also similarly split into multiple Alice strings attached by walls in the presence of the domain wall tension. Such walls do not form stable networks since they collapse by the tension of the walls, emitting axions.

  • A low-scale flavon model with a ℤ_N symmetry

    Higaki T., Kawamura J.

    Journal of High Energy Physics (Journal of High Energy Physics)  2020 ( 3 )  2020年03月

    ISSN  11266708

     概要を見る

    © 2020, The Author(s). We propose a model that explains the fermion mass hierarchy by the Froggatt-Nielsen mechanism with a discrete ℤNF symmetry. As a concrete model, we study a super-symmetric model with a single flavon coupled to the minimal supersymmetric Standard Model. Flavon develops a TeV scale vacuum expectation value for realizing flavor hierarchy, an appropriate μ-term and the electroweak scale, hence the model has a low cutoff scale. We demonstrate how the flavon is successfully stabilized together with the Higgs bosons in the model. The discrete flavor symmetry ℤNF controls not only the Standard Model fermion masses, but also the Higgs potential and a mass of the Higgsino which is a good candidate for dark matter. The hierarchy in the Higgs-flavon sector is determined in order to make the model anomaly-free and realize a stable electroweak vacuum. We show that this model can explain the fermion mass hierarchy, realistic Higgs-flavon potential and thermally produced dark matter at the same time. We discuss flavor violating processes induced by the light flavon which would be detected in future experiments.

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • New 4D EFT from 10D non-Abelian DBI action in magnetic compactifications

    Tetsutaro Higaki

    KEK Theory Workshop 2021, 

    2021年12月

    口頭発表(一般)

  • 4D effective action from 10D non-Abelian DBI action with magnetic flux background

    Tetsutaro Higaki

    Strings and Fields 2021, 

    2021年08月

    口頭発表(一般)

  • Implications of the weak gravity conjecture in anomalous quiver gauge theories

    Tetsutaro Higaki

    KEK Theory workshop 2020 (online) , 

    2020年12月

    口頭発表(一般), KEK theory group

  • A low-scale flavon model with a Z_N flavor symmetry

    檜垣 徹太郎

    基研研究会 素粒子物理学の進展2020, 

    2020年08月

    ポスター発表

  • Note on a solution to domain wall problem with the Lazarides-Shafi mechanism in axion dark matter models

    Tetsutaro Higaki

    14th International Conference on Gravitation, Astrophysics and Cosmology (Online (Taipei, Taiwan)) , 

    2020年08月

    口頭発表(一般)

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競争的研究費の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 沼地予想とモジュライから探る究極理論の観測的性質(基盤研究(C))

    2022年04月
    -
    2027年03月

    基盤研究(C), 研究代表者

  • 隠れたセクターの場や粒子が引き起こす多様な宇宙現象を用いた究極理論探査(基盤研究A・分担)

    2015年04月
    -
    2018年03月

    補助金,  研究分担者

  • 超弦理論におけるモジュライ場の現象論的、宇宙論的側面の研究(若手研究B)

    2013年04月
    -
    2015年03月

    補助金,  研究代表者

  • 超弦理論におけるモジュライ場の現象論的、宇宙論的側面の研究(日本学術振興会 優秀若手研究者海外派遣事業 (特別研究員))

    2009年
    -
    2010年

    補助金,  研究代表者

  • 超弦理論におけるモジュライ場の現象論的、宇宙論的側面の研究(学振PD)

    2007年04月
    -
    2010年03月

    補助金,  研究代表者

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 慶應義塾国際化(SG)奨励賞

    2016年

  • 第8回素粒子メダル奨励賞受賞

    2013年

その他 【 表示 / 非表示

  • 2022年08月

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    「基研研究会 素粒子物理学の進展2022」組織委員

  • 2021年09月

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    「基研研究会 素粒子物理学の進展2021」組織委員

  • 基研研究会 素粒子物理学の進展2020

    2020年08月

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    「基研研究会 素粒子物理学の進展2020」組織委員

  • 2019年07月

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    「基研研究会 素粒子物理学の進展2019」組織委員

  • 超弦理論と素粒子論現象論

    2018年08月

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    集中講義:原子核三者若手 夏の学校2018

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 物理学セミナー第3

    2022年度

  • 物理学D

    2022年度

  • 物理学C

    2022年度

  • 論文講読発表

    2022年度

  • 基礎理工学課題研究

    2022年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 / 非表示

  • 物理学演習第2

    慶應義塾

    2017年04月
    -
    2018年03月

    秋学期, 演習

  • 場の理論(隔年開講)

    慶應義塾

    2017年04月
    -
    2018年03月

    春学期, 講義

  • 物理学A・B

    慶應義塾

    2017年04月
    -
    2018年03月

    春学期, 演習

 

社会活動 【 表示 / 非表示

  • 科学入門講座:宇宙は何からできているだろうか

    (慶應義塾湘南藤沢高等部)

    2016年03月

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 物理学会

     
  • 素粒子論グループ

     

委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2022年10月
    -
    2023年09月

    日本物理学会 領域運営委員(素粒子論)

  • 2016年04月
    -
    2018年03月

    素粒子論委員