これまでの研究

　これまで強相関系やトポロジカル系を中心に理論的研究を行ってきました。特に、マルチフェロイクスにおける強誘電性の微視的起源の解明、絶縁磁性体におけるトポロジカルな熱ホール効果の機構の提案、トポロジカルに非自明な平坦バンド系の提案、量子エンタングルメントによる強相関系の特徴づけ、などに関する研究を行ってきました。また、ハバード模型や量子スピン鎖などの強相関系の模型の数理的側面に関する研究も行ってきました。

本領域での研究

　相互作用のないトポロジカル相のひとつの特徴づけは、系の境界に現れるエッジ(端)状態の存在ですが、この概念の相互作用のある多体系への拡張を試みます。具体的には、強相関マヨラナ粒子系における、多体のエッジ状態などについての解析を行います。また、自発的対称性の破れも安定な低エネルギー準粒子励起を生み出す機構のひとつですが、本研究では、フェルミオン的な対称性である超対称性が破れた場合に現れる、エキゾチックな準粒子についても調べます。また、そのワイル・ディラック半金属などとの関係についても研究を行います。

略歴

2004年

東京大学理学部物理学科　卒業

2008年

東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻　博士課程修了

2008年

東京大学　博士(工学)　取得

2008年

-2009年　理化学研究所　基礎科学特別研究員

2009年

-2010年　日本学術振興会　海外特別研究員

2010年

-2012年　学習院大学理学部　物理学科　講師

2012年

-2014年　学習院大学理学部　物理学科　准教授

2014年

東京大学大学院理学系研究科　准教授、現在に至る

主な受賞

2009年

第4回凝縮系科学賞

2015年

第9回日本物理学会若手奨励賞(領域８)

2016年

Nevill F. Mott Prize (SCES 2016)

代表論文

"Supersymmetry breaking and Nambu-Goldstone fermions in an extended Nicolai model"
Noriaki Sannomiya, Hosho Katsura, Yu Nakayama
Physical Review D, 94, 045014-1-13 (Aug. 2016).
DOI: 10.1103/PhysRevD.94.045014

"The Z₂ Index of Disordered Topological Insulators with Time Reversal Symmetry"
Hosho Katsura, Tohru Koma
Journal of Mathematical Physics 57, 021903-1-13 (Feb. 2016).
DOI: 10.1063/1.4942494

"Exact ground states and topological order in interacting Kitaev/Majorana chains"
Hosho Katsura, Dirk Schuricht, Masahiro Takahashi
Physical Review B, 92, 115137-1-12 (Sep. 2015).
DOI: 10.1103/PhysRevB.92.115137

"Ground States of the Spin-1 Bose-Hubbard Model"
Hosho Katsura, Hal Tasaki
Physical Review Letters 110, 130405-1-5 (Mar. 2013).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.130405

"General Relationship Between the Entanglement Spectrum and the Edge State Spectrum of Topological Quantum States"
Xiao-Liang Qi, Hosho Katsura, Andreas W. W. Ludwig
Physical Review Letters 108, 196402-1-5 (May 2012).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.196402

"Nearly-flat bands with nontrivial topology"
Kai Sun, Zhengcheng Gu, Hosho Katsura, Sankar Das Sarma
Physical Review Letters 106, 236803-1-4 (Jun. 2011).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.236803

"Observation of the Magnon Hall Effect"
Y. Onose, T. Ideue, H. Katsura, Y. Shiomi, N. Nagaosa, Y. Tokura
Science 329, 297-299 (Jul. 2010).
DOI: 10.1126/science.1188260

"Theory of the Thermal Hall Effect in Quantum Magnets"
Hosho Katsura, Naoto Nagaosa, Patrick A. Lee
Physical Review Letters 104, 066403-1-4 (Feb. 2010).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.066403

"Quantum Spin Hall Effect in a Transition Metal Oxide Na2IrO3"
Atsuo Shitade, Hosho Katsura, Jan Kunes, Xiao-Liang Qi, Shou-Cheng Zhang, Naoto Nagaosa
Physical Review Letters 102, 256403-1-4 (Jun. 2009).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.102.256403

"Spin Current and Magnetoelectric Effect in Noncollinear Magnets"
Hosho Katsura, Naoto Nagaosa, Alexander V. Balatsky
Physical Review Letters 95, 057205-1-4 (Jul. 2005).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.95.057205