檜垣　徹太郎 (ヒガキ　テツタロウ)

Higaki, Tetsutaro

写真a

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
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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

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2001年04月
    -
    2006年03月

    京都大学

    大学院, 修了

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 博士（理学）, 京都大学, 課程, 2006年03月

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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

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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

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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

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Moduli inflation from modular flavor symmetries

    Yoshihiko Abe, Tetsutaro Higaki, Fumiya Kaneko, Tatsuo Kobayashi, Hajime Otsuka

    2023年03月

    　概要を見る

    We study slow-roll inflation model controlled by the modular flavor symmetry.
    In the model, the modulus field plays a role of inflaton and the introduction
    of the stabilizer field coupled to a modular form in the superpotential
    produces the inflaton potential. In order to generate the flat direction for
    the slow-roll inflation, we consider the K\"{a}hler potential corrected by the
    modular form. It is noted that the modulus field perpendicular to the inflaton
    direction is stabilized during the inflation. The model is turns out to be
    consistent with the current observations and behaves similarly to the
    $\alpha$-attractor models in some parameter spaces. The inflaton rolls down to
    the CP-symmetric vacuum at the end of inflation.

  • Quark and lepton hierarchies from $S_4^\prime$ modular flavor symmetry

    Yoshihiko Abe, Tetsutaro Higaki, Junichiro Kawamura, Tatsuo Kobayashi

    2023年02月

    　概要を見る

    We propose models in which the hierarchical structures of the masses and
    mixing in both quark and lepton sectors are explained by the $S_4^\prime$
    modular flavor symmetry near the fixed point $\tau \sim i\infty$. The model
    provides the first explicit example which explains hierarchies of both quarks
    and leptons. The hierarchies are realized by powers of $\epsilon = e^{2\pi i
    \tau/4} = \mathcal{O}(0.01)$ and $2\,\mathrm{Im}\,\tau \sim 5$, where $\tau$
    being the modulus. The small parameter $\epsilon$ plays a role of flavon in the
    Froggatt-Nielsen mechanism under the residual $Z_4^T$ symmetry, and powers of
    $2\,\mathrm{Im}\,\tau$ in the Yukawa couplings are controlled by modular
    weights via the canonical normalization. The doublet quarks are identified to a
    $S_4^\prime$ triplet to explain the hierarchical structure of the quark mixing
    angles, while the doublet leptons are composed of three singlets for the large
    mixing angles in the lepton sector. We show that the $S_4^\prime$ modular
    symmetry alone can explain the hierarchies in both quark and lepton sectors by
    $\mathcal{O}(1)$ coefficients.

  • Formation of Chiral Soliton Lattice

    Tetsutaro Higaki, Kohei Kamada, Kentaro Nishimura

    Physical Review D （American Physical Society)  106 （ 096022 ）  2022年11月

    研究論文（学術雑誌）, 査読有り

    　概要を見る

    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.

  • Formation of a chiral soliton lattice

    Higaki T., Kamada K., Nishimura K.

    Physical Review D （Physical Review D)  106 （ 9 ）  2022年11月

    ISSN  24700010

    　概要を見る

    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 axionlike 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 a 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.

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

  • Modular flavor symmetry and cosmology

    Tetsutaro Higaki

    Kobe Workshop on Cosmology and Fundamental Physics 2023, 

    2023年03月
    , 

    口頭発表（招待・特別）

  • 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

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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

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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

    　内容を見る

    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 】

  • 基礎理工学課題研究

    2022年度

  • 基礎理工学特別研究第２

    2022年度

  • 基礎理工学特別研究第１

    2022年度

  • 卒業研究

    2022年度

  • 解析力学

    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

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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
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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 物理学会

    　

  • 素粒子論グループ

    　
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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

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