これまでの研究

　これまでの研究では、冷却原子気体のボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)におけるトポロジカル励起を研究してきました。内部自由度を持ったBECでは相によって自発的対称性の破れ方が様々で、それにより豊富なトポロジカル構造が存在し得ます。私はこれまでに、新しいトポロジカル励起の生成・観測方法の提案や、渦の対生成によるドメイン成長ダイナミクス、スピン軌道相互作用による渦格子の形成などの研究してきました。

本領域での研究

　本領域の研究では、冷却ボース気体におけるトポロジカル状態の制御と検出の方法を理論的に提案することを目指します。凝縮体からの準粒子励起を記述するハミルトニアンは、凝縮状態に強く依存することから、凝縮状態の制御によりバンド構造のトポロジーを操作することが可能と考えられます。このような操作により、トポロジカル量子相転移を実験的に詳細に研究する新たな道が開けると期待され、そのダイナミクスについても解明します。

略歴

2005年

京都大学 大学院理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 博士後期課程修了

2005年

-2006年 東京工業大学大学院理工学研究科 物性物理学専攻 上田研究室 博士研究員

2007年

-2008年 東京工業大学大学院理工学研究科 物性物理学専攻 上田研究室 助教

2008年

-2012年 東京大学大学院理学系研究科 物理学専攻 上田研究室 助教

2012年

-2014年 東京大学大学院工学系研究科付属 量子相エレクトロニクス研究センター
社会連携講座 特任准教授

2014年

-2015年 東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻 永長研究室 講師

2015年

名古屋大学 大学院工学研究科 マテリアル理工学専攻
応用物理学分野 田仲研究室 准教授、現在に至る

主な受賞

2008年

日本物理学会若手奨励賞

2012年

井上リサーチアウォード

2015年

平成27年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

2017年

第21回久保亮五記念賞

代表論文

"Spin Hall effect in a spinor dipolar Bose-Einstein condensate"
T. Oshima and Y. Kawaguchi
Physical Review A 93, 053605-1-10 (May. 2016)
DOI: 10.1103/PhysRevA.93.053605

"Skyrmionic magnetization configurations at chiral magnet/ferromagnet heterostructures"
Y. Kawaguchi, Y. Tanaka, and N. Nagaosa
Physical Review B 93, 064416-1-15 (Feb. 2016)
DOI: 10.1103/PhysRevB.93.064416

"Controlling and probing non-abelian emergent gauge potentials in spinor Bose-Fermi mixtures"
N. T. Phuc, G. Tatara, Y. Kawaguchi, and M. Ueda
Nature Communications 6, 8135-1-8 (Sep. 2015)
DOI: 10.1038/ncomms9135

"Coarsening dynamics driven by vortex-antivortex annihilation in ferromagnetic Bose-Einstein condensates"
K. Kudo and Y. Kawaguchi
Physical Review A 91, 053609-1-8 (May. 2015)
DOI: 10.1103/PhysRevA.91.053609

"Goldstone-mode instability leading to fragmentation in a spinor Bose-Einstein condensate"
Y. Kawaguchi
Physical Review A 89, 033627-1-5 (Mar. 2014)
DOI: 10.1103/PhysRevA.89.033627

"Spinor Bose-Einstein Condensates"
Y. Kawaguchi and M. Ueda
Physics Reports 520, 253-381 (Nov. 2012)
DOI: 10.1016/j.physrep.2012.07.005

"Symmetry Classification of Spinor Bose-Einstein Condensates"
Y. Kawaguchi and M. Ueda
Physical Review A 84, 053616-1-19 (Nov. 2011)
DOI: 10.1103/PhysRevA.84.053616

"Collision Dynamics and Rung Formation of Non-Abelian Vortices"
M. Kobayashi, Y. Kawaguchi, M. Nitta, and M. Ueda
Physical Review Letters 103, 115301-1-4 (Oct. 2009)
DOI: 10.1103/PhysRevLett.103.115301

"Knots in a Spinor Bose-Einstein Condensate"
Y. Kawaguchi, M. Nitta, and M. Ueda
Physical Review Letters 100, 180403-1-4 (May. 2008)
DOI: 10.1103/PhysRevLett.100.180403

"Can Spinor Dipolar Effects be Observed in Bose-Einstein Condensates?"
Y. Kawaguchi, H. Saito, and M. Ueda
Physical Review Letters 98, 110406-1-4 (Mar. 2007), arXiv:cond-mat/0611131
DOI: 10.1103/PhysRevLett.98.110406

"Spontaneous Circulation in Ground-State Spinor Dipolar Bose-Einstein Condensates"
Y. Kawaguchi, H. Saito, and M. Ueda
Physical Review Letters 97, 130404-1-4 (Sep. 2006), arXiv:cond-mat/0606288
DOI: 10.1103/PhysRevLett.97.130404

"Einstein-de Haas Effect in Dipolar Bose-Einstein Condensates"
Y. Kawaguchi, H. Saito, and M. Ueda
Physical Review Letters 96, 080405-1-4 (Mar. 2006), arXiv:cond-mat/0511052
DOI: 10.1103/PhysRevLett.96.080405

"Splitting instability of a multiply charged vortex in a Bose-Einstein condensate"
Y. Kawaguchi and T. Ohmi
Physical Review A 70, 043610-1-7 (Oct. 2004)
DOI: 10.1103/PhysRevA.70.043610