非平衡統計物理
長距離相互作用系におけるエネルギー輸送現象
長距離相互作用スピン系のエネルギー拡散について、典型的な複数のスピン系で同じ振る舞いを示すことを、ゆらぐ流体力学とキュムラントクラスタリング定理という新しい定理を用いて、理論・数値的に示しました。（arXiv:2502.10139）
1次元の長距離相互作用古典横磁場Ising ・XY・XYZモデルについて、示量性が成り立つ領域において、通常拡散からLevy拡散に転移する冪指数がいずれもα=3/2となることを理論的・数値的に示しました。さらに、一般のD次元の場合、示量的な領域α>Dにおいては、エネルギー拡散は必ず通常拡散となることも理論的に示しました。また、長距離相互作用系のクラスタリング定理を任意次元の結合キュムラントに拡張した「キュムラントクラスタリング定理」を証明し、これを用いて上記の結果を導出しています。
さらに詳しい解説はこちらを参照してください。
スピン輸送
ナノ流体におけるスピン輸送現象
スピン偏極した気体分子との衝突でナノ粒子が回転する「気体版Einstein-de Haas効果」の理論を構築しています。ミクロなスピン注入公式をKeldyshグリーン関数を用いて記述、マクロな回転角加速度ゆらぎに対する確率微分方程式を導出し、その解からスピン注入効率が引き出せることを示しました。また、Optical tweezersという高精度な光学系を用いて角速度の精密測定を行う実験提案もしています。（arXiv:2105.14684）