最近の研究
 
       
 
研究分野は理論物理学、特に多体量子系の理論です。 現在は量子多体問題(量子場の理論)の理論的研究を中心に研究を行っています。周辺のいろいろな理論にも興味を持っています。

(1) 高温超伝導メカニズム
(2) 量子シミュレーション法
(3) 近藤効果に関連する現象
(4) 場の理論と量子多体問題
(5) トポロジカル現象
(6) 場の量子論と関連する話題
(7) 量子計算と関連する話題


 これからの世界においてはより高度な情報処理技術が必要となってきます。情報を制する者が世界を制するという感じです。 そのために期待されている技術が量子力学に基づいた量子技術です。 例えば、量子コンピューター、量子計算技術(量子ゲート方式、量子アニール方式)などです。 量子力学のより深い理解も必要となってきます。物理学の新しい問題を考える際には、量子力学に基本に立ち帰る必要があることが、 しばしばあります。

 新規量子現象の解明、新規超伝導体のデザイン、超伝導機構の解明、およびトポロジカル物質など新規量子現象を示す可能性のある物質の電子状態の解明のための研究を行なっています。現在、量子コンピューターや新量子技術の開発のための新機能物質の開発および新規現象の発見・解明が重要な課題となっています。新量子技術の展開において重要なことは、特異な機能を持った物質の発見および開発であり、新機能物質、新超伝導材料の開発においては、様々な量子現象の解明および理解が重要です。新規超伝導体、トポロジカル絶縁体、トポロジカル超伝導体など新技術への展開が期待できる物質において、それらの量子構造を明らかにし、量子コンピューターなどの新量子技術への応用の可能性を明らかにしたいと思います。

 特に、強相関電子系の電子状態、特に高温超伝導機構を明らかにするためにモンテカルロ法による数値的研究を行なってきました。銅酸化物高温超伝導体も電子相関が強い系であり、高温超伝導は電子間相互作用により引き起こされています。多体電子系における電子相関効果を明らかにするために、多体の波動関数を最適化し、その最適化波動関数を用いたモンテカルロ法(最適化モンテカルロ法)を開発しました。これまで世界中の研究者により色々な多体波動関数が考察されてきましたが、我々の波動関数はそれらのどの波動関数よりもエネルギー期待値が下がり、最良の波動関数となっています。バンドパラメーターと相互作用パラメーターを変えることにより、超伝導と反強磁性相を含む相図を明らかにするための研究を行なってきました。高温超伝導は反強磁性相と常磁性相との境界近くにおいて可能であり、高温超伝導が可能な領域はパラメーター空間の中に領域として存在します。


最近の論文
1. Ferromagnetic diagonal stripe state in the two-dimensional Hubbard model with U
M. Miyazaki, T. Yanagisawa: Physics Letters A446, 128276 (2022).

2. Renormalization group theory of generalized multi-vertex sine-Gordon model
T. Yanagisawa: Progress of Theoretical and Experimemntal Physics 2021, 033A01 (2021).

3. Enhancement of superconductivity due to kinentic energy effect in the strongly correlated phase of the two-dimensional Hubbard model
T. Yanagisawa: Physics Letters A403, 127382 (2021).

4. Ground-state phase diagram of the three-band d-p model
T. Yanagisawa, M. Miyazaki, K. Yamaji: EPL 134, 27004 (2021).

5. Zero-energy mode, fractional fermion numbers and the index theorem in a vortex-Dirac fermion system
T. Yanagisawa: Symmetry 12, 373 (2020).

6. Possible three-dimensional topological insulator in pyrochlore oxides
Izumi Hase, T. Yanagisawa: Symmetry 12, 1076 (2020).

7. Fractional Skyrmion and Absence of Low-lying Andreev Bound States in a Micro Fractional-flux Quantum Vortex
T. Yanagisawa, Y. Higashi, I. Hase: J. Phys. Soc. Japan 88, 104704 (2019).

8. Antiferromagnetism, superconductivity and phase diagram in the two-dimensional Hubbard model -- Off-diagonal wave function Monte Calro studies of Hubbard model III --
T. Yanagisawa: J. Phys. Soc. Japan 88, 054702 (2019).

9. Renormalization group analysis of the hyperbolic sine-Gordon model: Asymptotic freedom from cosh interaction
T. Yanagisawa: Progress of Theoretical and Experimental Physics 2019, 023A01 (2019).

10. Mechanism of high-temperature superconductivity in correlated electron systems
T. Yanagisawa: Condensed Matter 2019, 57 (1-22) (2019).

11. Possibility of flat-band ferromagnetism in hole-doped pyrochlore oxides Sn2Nb2O7 and Sn2Ta2O7
I. Hase, T. Yanagisawa, Y. Aiura, K. Kawashima: Phys. Rev. Lett. 120, 196401 (2018).

12. Experimental formation of a fractional vortex in a superconducting bilayer
Y. Tanaka, H. Yamamori, T. Yanagisawa, T. Nishio, S. Arisawa: Physica C548, 44 (2018).

13. Massless and quantized modes of kinks in the phase space of superconducting gaps
T. Yanagisawa, I. Hase, Y. Tanaka: Physics Letters A 382, 3483 (2018).

14. Nambu-Goldstone bosons characterized by the order parameter in spontaneous symmetry breaking
T. Yanagisawa: J. Phys. Soc. Japan 86, 104711 (2017).

14. Renormalization group theory of effective field theory models in low dimensions (Review article)
T. Yanagisawa: Recent Studies in Perturbation Theory pp. 97-130 (2017).

15. Chiral sine-Gordon model
T. Yanagisawa: Europhysics Letters 113, 41001 (2016).

16. Crossover from weakly to strongly correlated regions in the two-dimensional Hubbard model -- Off-diagonal wave function Monte Calro studies of Hubbard model II --
T. Yanagisawa: J. Phys. Soc. Japan 85, 114707 (2016).

17. Enhancement of ferromagnetism by oxygen isotope substitution in SrRuO3
H. Kawanaka, Y. Aiura, T. Hasebe, M. Yokoyama, T. Masui, Y. Nishihara, T. Yanagisawa: Scientific Reports 6, 35150 (2016).


招待講演(最近のもの)
1. Quantum Complex Matter 2020 (On line Conference) 2020年6月11日
"Kinetic energy driven superconductivity and quantum fluctuations in cuprate high-temperature superconductors“

2. International Conference Electron Correlation in Superconductors and Nanostructures (ECSN-2019)
2019年10月9日 Odessa, Ukraine
"Phase diagram of cuprate high-temperature superconductors based on the optimization Monte Carlo method"

3. International Conference Superstripes 2019 Ischia, Italy, 2019年6月25日
"Phase diagram and mechanism of superconductivity in correlated electron systems"

4. Symposium on Phase dynamics of superconductors (Japanese)
2018年9月10日(日本物理学会秋季大会)
"Physics and Theory of fractional-flux quantum vortices in multi-component superconductors"

5. Quantum Complex Matter 2018 Rome, Frascati, Italy 2018年6月14日
"Crossover induced electron pairing and high-temperature superconductivity in correlated electron systems"

6. International Conference Electron Correlation in Superconductors and Nanostructures (ECSN-2017) Odessa, Ukraine 2017年8月17-20日
"Strongly correlated superconductivity"

7. International Conference Superstripes 2017 Quantum in Complex Matter: Superconductivity, Magnetism and Ferroelectricity
Ischia, Italy 2017年6月4-10日
"Crossover-induced spin fluctuation and electron pairing"

8. International Conference on Computational Physics 10 (ICCP10), Macau 2017年1月18日
The organizer of Symposium "Novel Superconductivity"

9. International Conference Superstripes 2016: Rome International Center for Materials Science, Ischia Italy, 2016年6月26日
"Nambu-Goldstone-Leggett and Higgs modes in multi-gap superconductors"

10. Symposium in JPS Annual Meeting, Tohoku Gakuin University, Sendai
(日本物理学会年会)Japan 2016年3月20日
"Recent developments in the physics of multi-gap superconductivity "

11. Symposium on "50th Anniversary of the Kondo effect" in JPS Autumn Meeting, Kansai University, Osaka, Japan
(近藤効果50周年記念シンポジウム)2015年9月(日本物理学会秋季大会)

12. International Conference on Computational Physics, National University of Singapore, Singapore
2015年1月8日、Invited talk in the session of "Novel Superconductors".
 
 
 
  Condensed Matter Physics: Electronics Research Institute