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

准教授

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Scopus 論文情報  
総論文数: 54 総引用数: 1751 h-index: 25

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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、宇宙物理に関する理論

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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 】

  • Non-Abelian $A_4$ vortices in $SO(3)$ gauge theory and non-invertible symmetries

    Yoshihiko Abe, Tetsutaro Higaki, Kazuya Murakami, Muneto Nitta, Ryo Yokokura

    2026年07月

    　概要を見る

    We construct finite-tension non-Abelian vortex solutions in a renormalizable $(3+1)$-dimensional $SO(3)$ gauge theory Higgsed to the tetrahedral group $A_4$ by a Higgs field in the spin-3 representation. Since the vacuum manifold is $SO(3)/A_4$, the vortices are characterized by the non-Abelian fundamental group $π_1(SO(3)/A_4)\simeq \widetilde{A}_4$, the binary tetrahedral group. We obtain explicit axisymmetric vortex solutions carrying holonomies corresponding to the order-two and order-three conjugacy classes of $A_4$, determine their tensions numerically, and show that they exhibit type-I, type-II, and Bogomol'nyi--Prasad--Sommerfield-like behavior depending on the Higgs and gauge boson mass ratios. The vortices are classified by conjugacy classes of $\widetilde{A}_4$, while their infrared descriptions are labeled by conjugacy classes of $A_4$. We further demonstrate that the smooth finite-tension vortices reduce in the infrared to Gukov--Witten surface operators of the $A_4$ discrete gauge theory, thereby establishing a finite-energy ultraviolet completion of non-invertible defects in a renormalizable gauge-Higgs theory.

  • Finite modular Coleman-Weinberg inflation

    Yoshihiko Abe, Komei Goto, Tetsutaro Higaki, Junichiro Kawamura, Tatsuo Kobayashi

    2026年07月

    　概要を見る

    We propose a modular symmetric inflationary model based on a Coleman--Weinberg potential generated by integrating out heavy vector-like quarks that couple to the complex modulus field $τ$ through modular forms. In this framework, the imaginary part of modulus $τ$ plays the role of the inflaton, while the real part is identified with a heavy axion. We show that the model successfully explains the current cosmological observations. We further discuss reheating through modulus-dependent gauge kinetic functions and the cosmology of the axion. The axion oscillation dominates over the Universe after the reheating via inflaton decay, and then it decays before Big Bang Nucleosynthesis in the viable parameter region. The quantum fluctuation of the axion can be of order $\mathcal{O}(1)\% $ of that of the inflaton, which would induce isocurvature perturbations that may be detectable in future observations.

  • Black hole thermodynamics and KK photon quantum corrections in 2D effective dilaton gravity

    Yoshihiko Abe, Tetsutaro Higaki, Yu Miyauchi

    2026年06月

    　概要を見る

    We study black hole thermodynamics using a two-dimensional effective theory obtained by dimensional reduction of four-dimensional Einstein--Maxwell theory. For spherically symmetric charged black holes, the resulting dilaton gravity has a nonlinear potential that reproduces the semiclassical phase structure of four-dimensional AdS black holes, including the Hawking--Page transition and the small/large Reissner--Nordström--AdS black hole transition. This shows that the two-dimensional theory before taking the near-horizon and near-extremal limits captures non-extremal thermodynamics beyond the Jackiw--Teitelboim gravity regime. We also include electromagnetic Kaluza--Klein modes on the internal sphere and integrate them out to derive the one-loop effective dilaton gravity. At leading order in the derivative expansion, these corrections appear as constant shifts in the black hole entropy and in the effective charge parameter of the dilaton potential. Therefore, the semiclassical phase structure is not qualitatively modified within this leading local approximation.

  • Large and small hierarchies from finite modular symmetries

    Higaki T., Kawamura J., Kobayashi T., Nasu K., Sakuma R.

    Journal of High Energy Physics 2025 （ 5 ）  2025年05月

    　概要を見る

    We study the moduli stabilization by the radiative corrections due to the moduli dependent vector-like masses invariant under the finite modular symmetry. The radiative stabilization mechanism can stabilize the modulus τ of the finite modular symmetry Γ<inf>N</inf> (N ∈ ℕ) at Im τ ≫ 1, where the shift symmetry τ → τ + 1 remains unbroken approximately. The shift symmetry can be considered as the residual ℤ<inf>N</inf> symmetry which realizes the Froggatt-Nielsen mechanism with the hierarchy parameter e<sup>−2πIm τ/N</sup> ≪ 1. In this work, we study the stabilization of multiple moduli fields, so that various hierarchical values of the modular forms coexist in a model. For example, one modulus stabilized at Im τ<inf>1</inf> ∼ 3 is responsible for the hierarchical structure of the quarks and leptons in the Standard Model, and another modulus stabilized at Im τ<inf>2</inf> ∼ 15 can account for the flatness of the Re τ<inf>2</inf> direction which may be identified as the QCD axion.

  • Modulus Stabilization in Finite Modular Symmetric Models

    Abe Y., Goto K., Higaki T., Kobayashi T., Nasu K.

    Progress of Theoretical and Experimental Physics 2025 （ 2 ）  2025年02月

    　概要を見る

    We study the vacua of modulus potentials consisting of multiple contributions of modular forms in a finite modular symmetry. If the potential is given by a single modular form, the Minkowski vacuum is realized at the fixed point of the modular symmetry. We show that the de Sitter vacuum is realized with a multiple modular form case and obtain a nontrivial vacuum away from the fixed point, i.e. a large modulus vacuum expectation value, depending on the choice of the weight and representation of the modular forms. We study these vacua numerically and analytically. It is also found that the vacua obtained in this paper preserve CP symmetry.

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

  • Moduli from compactifications

    檜垣徹太郎

    [国内会議]  “Particle Physics and Cosmology from String Compactification" 7th meeting, 

    2026年09月
    , 

    口頭発表（招待・特別）

  • Moduli Stabilization and its Applications to Phenomenology

    檜垣徹太郎

    [国内会議]  これまでとこれからの、 素粒子と弦の現象論, 

    2024年09月
    , 

    口頭発表（招待・特別）

  • Finite modular axion

    檜垣徹太郎

    [国内会議]  Particle Physics and Cosmology from String Compactification 2nd meeting, 

    2024年02月
    , 

    口頭発表（招待・特別）

  • Approaches to effective field theories of string theory

    檜垣徹太郎

    [国内会議]  Particle physics and cosmology from string compactification, 

    2023年09月
    , 

    口頭発表（招待・特別）

  • Modular flavor symmetry and cosmology

    Tetsutaro Higaki

    [国際会議]  Kobe Workshop on Cosmology and Fundamental Physics 2023, 

    2023年03月
    , 

    口頭発表（招待・特別）

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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

    　内容を見る

    「基研研究会　素粒子物理学の進展２０２２」組織委員

  • 2021年09月

    　内容を見る

    「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

    　内容を見る

    「基研研究会　素粒子物理学の進展２０２０」組織委員

  • 2019年07月

    　内容を見る

    「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 】

  • 卒業研究

    2026年度

  • 先端数物科学博士研究

    2026年度

  • 物理学実践研究活動Ａ

    2026年度

  • 物理学Ｄ

    2026年度

  • 先端数物科学修士研究１

    2026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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