強相関物質研究チーム

当チームでは、遷移金属酸化物などの強相関電子系のバルク試料において、交差相関応答の巨大化・高温化・弱磁場化などを目的として研究を行っている。そのために、超高圧合成をはじめとする種々の合成法を用いて試料合成を行っている。特に、磁気的なB サイトイオンが変位する変位型誘電体Sr0.5Ba0.5MnO3を発見し、この物質が大きな分極値と、分極-磁性の強い結合の両者を有していることを明らかにした。また、E 型反強磁性秩序に伴う対称交換歪によって分極が発現するYMnO3 の原子変位を明らかにした。さらに、三角格子上のサイクロイド磁性体NiBr2 において、マルチフェロイック特性を明らかにし、磁場によるサイクロイドドメイン制御を実証した。

研究分野

物理学 / 工学 / 材料科学

研究テーマ

• 非自明なスピン構造中における磁気輸送現象
• 電荷・スピン・軌道・格子結合系
• 新規熱電材料探索

主要論文

1. Y. Tokunaga, Y. Taguchi, T. Arima, and Y. Tokura,
   "Electric field induced generation and reversal of ferromagnetic moment in ferrites",
   Nature Physics Vol. 8, 838-844, November 2012, DOI：10.1038/NPHYS2405
2. H. Sakai, J. Fujioka, T. Fukuda, D. Okuyama, D. Hashizume, F. Kagawa, H. Nakao, Y. Murakami, T. Arima, A. Q. R. Baron, Y. Taguchi, and Y. Tokura
   "Displacement-Type Ferroelectricity with Off-Center Magnetic Ions in Perovskite Sr1-xBaxMnO3"
   Phys. Rev. Lett. 107, 137601 (2011).
3. K. Shibuya, D. Okuyama, R. Kumai, Y. Yamasaki, H. Nakao, Y. Murakami, Y. Taguchi, T. Arima, M. Kawasaki, and Y. Tokura
   "X-ray induced insulator-metal transition in a thin film of electron-doped VO2"
   Phys. Rev. B 84, 165108 (2011)
4. Y. Tokunaga, D. Okuyama, T. Kurumaji, T. Arima, H. Nakao, Y. Murakami, Y. Taguchi, and Y. Tokura
   "Multiferroicity in NiBr2 with long-wavelength cycloidal spin structure on a triangular lattice"
   Phys. Rev. B 84, 060406 (2011)
5. D. Okuyama, S. Ishiwata, Y. Takahashi, K. Yamauchi, S. Picozzi, K. Sugimoto, H. Sakai, M. Takata, R. Shimano, Y. Taguchi, T. Arima, and Y. Tokura
   "Magnetically driven ferroelectric atomic displacements in orthorhombic YMnO3"
   Phys. Rev. B 84, 054440 (2011)
6. S. Ishiwata, M. Tokunaga, Y. Kaneko, D. Okuyama, Y. Tokunaga, S. Wakimoto, K. Kakurai, T. Arima, Y. Taguchi, and Y. Tokura
   "Versatile helimagnetic phases under magnetic fields in cubic perovskite SrFeO3"
   Phys. Rev. B 84, 054427 (2011)
7. T. Suzuki, M. S. Bahramy, R. Arita, Y. Taguchi, and Y. Tokura
   Doping control and thermoelectric properties of R1-xAxZnSbO(R=La, Ce; A=Ca, Sr)
   Physica Reivew B, January 2011, Vol. 83, 035204-1 -- 035204-7
8. Y. Tokunaga, Y. Kaneko, D. Okuyama, S. Ishiwata, T. Arima, S. Wakimoto, K. Kakurai, Y. Taguchi, and Y. Tokura
   Multiferroic M-type hexaferrites with a room-temperature conical state and magnetically controllable spin helicity
   Physical Review Letters, December 2010, Vol. 105, 257201-1 - 257201-4
9. Y. Tokunaga, N Furukawa, H. Sakai, Y. Taguchi, T. Arima, and Y. Tokura
   Composite domain walls in a multiferroic perovskite ferrite
   Nature Materials, July 2009, Vol.8, 558-562
10. Ishiwata, S., Taguchi, Y., Murakawa, H., Onose, Y., and Tokura, Y.:
    Low-magnetic-field control of electric polarization vector in a helimagnet
    Science, 319, 1643-1646 (2008)