山本　直希 （ヤマモト　ナオキ）

Yamamoto, Naoki

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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

教授

HP
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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2007年04月
    -
    2010年03月

    東京大学, 大学院理学系研究科, 日本学術振興会 特別研究員 (DC1)

  • 2010年04月
    -
    2012年03月

    ワシントン大学, 原子核理論研究所, 日本学術振興会 海外特別研究員

  • 2012年04月
    -
    2013年08月

    京都大学, 基礎物理学研究所, 日本学術振興会 特別研究員 (PD)

  • 2013年09月
    -
    2014年03月

    メリーランド大学, メリーランド基礎物理学センター, 博士研究員

  • 2014年04月
    -
    2017年03月

    慶應義塾大学, 理工学部物理学科, 専任講師

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2001年04月
    -
    2005年03月

    東京大学, 理学部, 物理学科

    大学, 卒業

  • 2005年04月
    -
    2007年03月

    東京大学, 大学院理学系研究科, 物理学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 2007年04月
    -
    2010年03月

    東京大学, 大学院理学系研究科, 物理学専攻

    大学院, 修了, 博士

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 博士（理学）, 東京大学, 課程, 2010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、宇宙物理に関する理論

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Chiral kinetic theory with self-energy corrections and neutrino spin Hall effect

    Naoki Yamamoto, Di-Lun Yang

    Physical Review D 109 （ 5 ） 056010(1-14) 2024年03月

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

    　概要を見る

    We systematically derive the chiral kinetic theory for chiral fermions with collisions, including the self-energy corrections, from quantum field theories. We find that the Wigner functions and chiral kinetic equations receive both the classical and quantum corrections from the self-energies and their spacetime gradients. We also apply this formalism to study nonequilibrium neutrino transport due to the interaction with thermalized electrons and nucleons, as realized in core-collapse supernovae. We derive neutrino currents along magnetic fields and neutrino spin Hall effect induced by the density gradient at first order in the Fermi constant GF for anisotropic neutrino distributions.

  • Convergence of Ginzburg–Landau Expansions: Superconductivity in the Bardeen–Cooper–Schrieffer Theory and Chiral Symmetry Breaking in the Nambu–Jona-Lasinio Model

    William Gyory, Naoki Yamamoto

    Progress of Theoretical and Experimental Physics （The Physical Society of Japan）  2024 （ 4 ） 043D01(1-19) 2024年03月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

  • Dipole symmetries from the topology of the phase space and the constraints on the low-energy spectrum

    Tomáš Brauner, Naoki Yamamoto, Ryo Yokokura

    SciPost Physics 16 （ 2 ） 051:1 - 051:32 2024年02月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

    　概要を見る

    We demonstrate the general existence of a local dipole conservation law in bosonic field theory. The scalar charge density arises from the symplectic form of the system, whereas the tensor current descends from its stress tensor. The algebra of spatial translations becomes centrally extended in presence of field configurations with a finite nonzero charge. Furthermore, when the symplectic form is closed but not exact, the system may, surprisingly, lack a well-defined momentum density. This leads to a theorem for the presence of additional light modes in the system whenever the short-distance physics is governed by a translationally invariant local field theory. We also illustrate this mechanism for axion electrodynamics as an example of a system with Nambu–Goldstone modes of higher-form symmetries.

  • Chiral asteroseismology: seismic oscillations caused by chiral transport in neutron stars and supernovae

    Sota Hanai, Naoki Yamamoto

    Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 10 （ 018 ） 1 - 25 2023年10月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

    　概要を見る

    We study the novel asteroseismology of the chiral magnetic wave (CMW) of the quark number density in relativistic quark matter inside neutron stars and core-collapse supernovae and the chiral vortical wave (CVW) of the neutrino number density in relativistic neutrino matter at the core of supernovae. We call the oscillation modes for these chiral waves the chiral magnetic mode (CM-mode) and chiral vortical mode (CV-mode), respectively. We derive the dispersion relations of these new modes in the presence of the chirality flipping due to the finite quark mass and diffusion. We then estimate the possible frequencies of these modes and amplitudes of the resulting gravitational waves. In particular, since the CM-mode can exist only in quark matter with nearly gapless quarks (such as the two-flavor color superconductivity) for a sufficiently strong magnetic field, corresponding gravitational waves provide a new possible probe for such quark matter and the magnetic field in neutron stars.

  • Generalized chiral instabilities, linking numbers, and non-invertible symmetries

    Naoki Yamamoto, Ryo Yokokura

    Journal of High Energy Physics 07 （ 45 ） 1 - 29 2023年07月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

    　概要を見る

    We demonstrate a universal mechanism of a class of instabilities in infrared regions for massless Abelian p-form gauge theories with topological interactions, which we call generalized chiral instabilities. Such instabilities occur in the presence of initial electric fields for the p-form gauge fields. We show that the dynamically generated magnetic fields tend to decrease the initial electric fields and result in configurations with linking numbers, which can be characterized by non-invertible global symmetries. The so-called chiral plasma instability and instabilities of the axion electrodynamics and (4+1)-dimensional Maxwell-Chern-Simons theory in electric fields can be described by the generalized chiral instabilities in a unified manner. We also illustrate this mechanism in the (2+1)-dimensional Goldstone-Maxwell model in electric field.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

  • Crossover Between Quark Nuclear Matter and Condensed-Matter Physics

    Tomáš Brauner, Naoki Yamamoto

    Handbook of Nuclear Physics （Springer）     1 - 25 2022年07月

    記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）, 共著

  • カイラリティと宇宙

    山本 直希

    数理科学（特集：カイラリティとは何か） 59 （ 3 ） 45 - 51 2021年03月

    記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）, 単著

  • トポロジカル輸送現象入門

    山本 直希

    原子核研究 64   22 - 29 2020年02月

    記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）

  • カイラル輸送現象

    山本 直希

    原子核研究 63 （ 2 ） 72 - 73 2019年03月

    記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）, 単著

  • 相対論的流体力学

    山本 直希

    数理科学（特集：相対論的思考法のすすめ） 55 （ 8 ） 36 - 42 2017年08月

    記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）, 単著

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • ニュートリノカイラル輸送理論で解き明かす中性子星磁場の起源と超新星の爆発機構

    2024年04月
    -
    2027年03月

    山本 直希, 基盤研究(B), 補助金,  研究代表者

  • 素粒子論に基づく超新星のカイラル輻射流体力学の構築

    2019年04月
    -
    2022年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 山本　直希, 基盤研究（Ｃ）, 補助金,  研究代表者

  • カイラル輸送現象による超新星爆発・初期宇宙の新物理

    2016年04月
    -
    2019年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 山本　直希, 若手研究(B), 補助金,  研究代表者

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Works 【 表示 ／ 非表示 】

  • 他大学セミナー講演（東北大学 原子核理論研究室）

    山本 直希

    東北大学, 

    2023年11月
    , 

    その他, 単独

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    弱い力のパリティの破れと超新星

  • 他大学セミナー招待講演（東京工業大学 宇宙論研究室）

    山本 直希

    東京工業大学, 

    2022年07月
    , 

    その他

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    Gravitational Spin Hall Effect

  • 他研究所セミナー招待講演（高エネルギー加速器研究機構）

    山本 直希

    オンライン, 

    2020年07月
    , 

    その他

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    Magnetic monopoles and fermion number violation in chiral matter

  • 他研究所セミナー招待講演（高エネルギー加速器研究機構）

    山本 直希

    高エネルギー加速器研究機構, 

    2019年06月
    , 

    その他

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    Chiral Soliton Lattice in QCD

  • 他大学セミナー招待講演（早稲田大学 天体物理学研究室）

    早稲田大学 天体物理学研究室, 

    2018年07月
    , 

    その他

    　発表内容を見る

    Chirality and Astrophysics

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 論文講読発表

    2024年度

  • 基礎理工学課題研究

    2024年度

  • 基礎理工学特別研究第２

    2024年度

  • 基礎理工学特別研究第１

    2024年度

  • 卒業研究

    2024年度

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社会活動 【 表示 ／ 非表示 】

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 日本物理学会, 

    2006年09月
    -
    継続中
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