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初貝 安弘 ORCID iD icon
物理学専攻 教授
会議 & 研究会
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ResercherID: Y.Hatsugai


科学研究費補助金 基盤研究S : トポロジカル相でのバルク・エッジ対応の多様性と普遍性:固体物理を越えて分野横断へ
May 31, 2017 - March 31, 2022
205,140千円 (直接経費 : 157,800千円、間接経費 : 47,340千円)
2017年度 : 45,370千円 (直接経費 : 34,900千円、間接経費 : 10,470千円)
♥ 公開情報
♣ 日本学術振興会 平成29年度科学研究費助成事業(科学研究費補助金)(基盤研究(S))新規課題一覧 理工系
♠ 科研費ニュース vol.3 (2017): 初貝安弘 「 トポロジカル物質におけるバルク・エッジ対応

研究代表者 :
初貝 安弘 (筑波大学)
研究分担者(alphabetical) :
青木 秀夫 (東京大学)
福井 隆裕(茨城大学)
岩本 敏 (東京大学)
河原林 透 (東邦大学)
木村 昭夫(広島大学)
高橋 義朗(京都大学)
古田 幹雄 (東京大学)
井村 健一郎 (広島大学)
苅宿 俊風 (物質材料機構)
中島 秀太 (京都大学)
溝口知成(筑波大学数理物質系物理学域 助教): 2018年3月1日〜2018年12月31日(2019年1月1日承継枠テニュアトラック助教に配置換)
岩澤英明(広島大学大学院理学研究科物理科学専攻 特定准教授): 2018年6月1日〜2020年3月31日(2020年4月1日より量子科学技術研究開発機構放射光科学研究センター主幹研究員)
武井宣幸(京都大学大学院理学研究科量子光学特別講座 特定准教授): 2018年9月1日〜
久野義人(筑波大学数理物質系物理学域 助教): 2020年3月1日〜

基盤研究A : トポロジカル相におけるバルク・エッジ対応の物理とその普遍性:固体物理から冷却原子まで (2014年度-2016年度) (終了)

♣ Meeting
1. Start-up Meeting
Univ. Tsukuba, Meyogadani, Bunkyo-ku, Tokyo, June 25 (2017)
2. International workshop : Variety and universality of bulk-edge correspondence 2018 (BEC2018), Jan.4-Jan.8 (2018)
73 registered participants.
3. 3rd Informal workshop, May 19-20 (2018)
Univ. Tsukuba, Tsukuba
4. International workshop : Variety and universality of bulk-edge correspondence 2018X (BEC2018X) , Dec.9-Dec.13 (2018)
Tokyo Campus, Univ. Tsukuba, Myogadani, Tokyo
5. NTTI2019 & BEC 2019 at Hiroshima, July 14-19 (2019): International workshop : Variety and universality of bulk-edge correspondence 2019 (BEC2019) jointed with "New Trends in Topological Insulators 2019 (NTTI2019)"
6. International workshop : Variety and universality of bulk-edge correspondence in topological phases:From solid state physics to transdisciplinary concepts" (BE/BC2020F, Bulk-Edge/Boundary Correspondence), Feb. 28-29 (2020)
Tokyo Campus, Univ. Tsukuba, Myogadani, Tokyo : Due to the Corona-virus outbreak in Japan, the real meeting is canceled and made "virtual".
7. 第7回インフォーマルミーティング(招待講演者を含む) Oct. 20 (2020): zoom

BEC Seminar

♦ 公募
1. 助教公募 トポロジカル相の理論(筑波大学) : 決まりました。 溝口知成 さんにお願いすることになりました。ご応募ありがとうございました。現在溝口さんは承継枠テニュアトラック助教に配置換えになりました。
2. 特定助教または特定准教授公募 冷却原子を用いたトポロジカル物理に関する実験的研究(京都大学)
3. 2019年8月:助教公募 トポロジカル相の理論(筑波大学) :決まりました。久野義人さんにお願いすることとなりました。ご応募ありがとうございました。

★ 一般記事
1. 特集:トポロジーによる新しい物性物理「物質内部と表面状態の深い関係:バルクエッジ対応」 雑誌 パリティ 2017年7月号, p14-p18 初貝安弘
2. コラム:メイドインジャパン物理用語 物性編 TKNN数 雑誌 パリティ 2017年7月号, p41-p41 初貝安弘
3. 「トポロジカル秩序とベリー位相」 初貝安弘 (2013) 日本物理学会誌 68巻1号
4. 「量子ホール効果におけるエッジ状態と位相不変量」初貝安弘, 固体物理340号(1994) [pdf]
5. 「物理学における線形代数:量子力学での展開」 (ベリー接続としての単磁極など)雑誌 数理科学5 月号, p15-p22 (2017年)初貝安弘
6. 「2016年ノーベル物理学賞について/物質中に普遍的に存在するトポロジカルな構造」 雑誌 数学セミナー4 月号, p36-p41 (2017年)初貝安弘
7. 「2016年度ノーベル物理学賞:David J. Thouless氏,F. Duncan M. Haldane氏,J. Michael Kosterlitz氏―トポロジカルな相転移とトポロジカルな物質相の理論的発見」 学界ニュース, 日本物理学会誌12月号 p855-p856 (2016年) 初貝安弘
8. 「トポロジカル物質におけるバルク・エッジ対応」 科研費NEWS, 2017年度 vol.3, p8-p8 初貝安弘
9. チャーン数の量子化の解説: [やさしい説明]

★ 専門家向け
1. バルク・エッジ対応
2. バルクエッジ対応の多様性: [2019.1.23 新学術領域研究「トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア」講演概要]

★ 集中講義
九州大学 (supported by the present project)
千葉大学(2015), 広島大学(2012) (before the project)

VI. トポロジカル相におけるバルク・エッジ対応の物理とその普遍性:固体物理から冷却原子まで (終了) April 2014 - March 2017
VIII. 科研費

今年もやります。まずは量子力学3(遠隔). 冬は 統計力学2 改め物性理論II (大学院「ベリー接続の理論とバルクエッジ対応」). 令和二年の新年あけましておめでとうございます。今年もあと63日!
投稿者 : hatsugai 投稿日時: 2020-10-28 10:28:43 (150 ヒット)

The Dirac cone is a typical singular energy dispersion in two dimensions that is a source of various non-trivial topological effects. When realized in real/synthetic materials, it is generically tilted and the equi-energy surface (curve) can be elliptic/hyperbolic (type I/II). The type III Dirac cone is a critical situation between the type I and II that potentially causes various non-trivial physics. As for realization of the type III Dirac cones, we are proposing a generic theoretical scheme without any fine tuning of material parameters . It may also help to synthesize in meta materials. The molecular orbital (MO) construction of the generic flat bands which we are also proposing plays a crutial role. Have a look at "Type-III Dirac Cones from Degenerate Directionally Flat Bands: Viewpoint from Molecular-Orbital Representation" by Tomonari Mizoguchi and Yasuhiro Hatsugai, J. Phys. Soc. Jpn. 89, 103704 (2020) Also arXiv:2007.14643. The paper has been selected as an Editors' choice of J. Phys. Soc. Jpn. (Sep. 2020). See also "News and comments" by Prof. N. Nagaosa.

投稿者 : hatsugai 投稿日時: 2020-10-01 16:07:56 (187 ヒット)

Motivated by a historical example, the Dirac Hamiltonian as a square-root of the Klein-Gordon Hamiltonian, its lattice analogue has been discussed recently. Zero energy states are shared by the parent and its descendant. The story is more than that. Not necessarily zero energy but its high energy part can also share topological characters. We hereby propose a “square-root higher order topological insulator (square-root HOTI)” when its squared parent is HOTI. Based on the simple observation that square of the decorated honeycomb lattice is given by a decoupled sum of the Kagome and honeycomb lattices, we have demonstrate that the “corner states” of the breezing Kagome lattice with boundaries share topological characters with its descendant as the decorated honeycomb lattice. Have a look at our recent paper just published online, "Square-root higher-order topological insulator on a decorated honeycomb lattice" by Tomonari Mizoguchi, Yoshihito Kuno, and Yasuhiro Hatsugai, Phys. Rev. A 102, 033527 (2020), also arXiv:2004.03235.

投稿者 : hatsugai 投稿日時: 2020-09-17 11:42:01 (104 ヒット)

As for a topological characterization of a full Liouvillian (including jump term) for the non hermitian fractional quantum Hall states, we are proposing a pseudospin Chern number associated with the Niu-Thouless-Wu type twists in the doubled Hilbert space. Numerical demonstration of the proposal is explicitely given and its validity is discussed. Have a look at "Fate of fractional quantum Hall states in open quantum systems: Characterization of correlated topological states for the full Liouvillian" by Tsuneya Yoshida, Koji Kudo, Hosho Katsura, and Yasuhiro Hatsugai, Phys. Rev. Research 2, 033428 (2020) (open access).

投稿者 : hatsugai 投稿日時: 2020-08-16 14:53:28 (264 ヒット)

Adiabatic deformation of gapped systems is a conceptual basis of topological phases. It implies that topological invariants of the bulk described by the Berry connection work as topological order parameters of the phase. This is independent of the well-established symmetry breaking scenario of the phase characterization. Adiabatic heuristic argument for the fractional quantum Hall states is one of the oldest such trials that states the "FRACTIONAL" state is deformed to the “INTEGER”. Although it is intuitive and physically quite natural, there exist several difficulties. How the states with different degeneracy are deformed each other adiabatically? We have clarified the questions and demonstrated this adiabatic deformation on a torus in the paper "Adiabatic heuristic principle on a torus and generalized Streda formula" by Koji Kudo and Yasuhiro Hatsugai , Phys. Rev. B 102, 125108 (2020) (also arXiv:2004.00859) What is deformed continuously is a gap not the states ! This is also sufficient for the topological stability of the Chern number (of the degenerate multiplet) as a topological order parameter. Have a look at.

投稿者 : hatsugai 投稿日時: 2020-07-30 12:47:16 (249 ヒット)

Our article on non-hermitian band touching for strongly correlated systems has been published in PTEP (Progress of Theoretical and Experimental Physics), "Exceptional band touching for strongly correlated systems in equilibrium", by Tsuneya Yoshida, Robert Peters, Norio Kawakami, Yasuhiro Hatsugai. Focusing on the non-hermitian topological phenomena for the equilibrium Green function of correlated electrons, a compact review of the exceptonal band touching that is intrinsic for non-hermitian matrices is described as well. Have a look at.

    [0] バルクとエッジ
    [1] 集中講義
    [2] 原論文と解説
    [3] トポロジカル秩序とベリー接続:日本物理学会誌 「解説」 [JPS-HP] [pdf]
    [4] "Band gap, dangling bond and spin : a physicist's viewpoint" [pdf] [Web]
    科研費 1992年度:電子系スピン系におけるトポロジカル効果
    科研費 1994年度:物性論におけるトポロジーと幾何学的位相
    [1] MIT, Boston (2003)
    [2] APS/JPS March Meeting (2004)
    [3] JPS Fall meeting, JAPAN (2004)
    [4] APS/JPS March meeting (2005)
    [5] JPS Fall meeting (2005):Entanglement
    [6] Superclean workshop, Nasu (2006)
    [7] MPIPKS, Dresden (2006)
    [8] KEK, Tsukuba (2007)
    [9] ETH, Zurich (2008)
    [10] ICREA, Sant Benet (2009)
    [11] JPS Meeting, Kumamoto (2009)
    [12]HMF19, Fukuoka (2010)
    [13] NTU, Singapore (2011)
    [14] ICTP, Trieste (2011)
    [15] Villa conf., Orland (2012)
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