強相関量子構造研究チーム

本研究チームは、強相関電子系における様々な創発物性の起源を原子レベルで明らかにする構造物性研究を行います。強相関電子系が示すエネルギーや情報の変換機能には、物質中の原子配列、電子密度、電子スピン密度の静的な空間分布と時間・空間の４次元空間における揺らぎが密接に関連しています。これらの情報を得るために、主に放射光X線・中性子・高エネルギー電子などの各種量子ビームを用いた散乱・分光・イメージングを行います。

研究分野

物理学 / 材料科学

研究テーマ

• X線、中性子、電子の回折による強相関電子系の格子、電荷、軌道、スピンの超構造の研究
• X線、中性子の分光による強相関電子系の格子、電荷、軌道、スピンの時間空間揺らぎの研究
• X線と電子ビームを利用した強相関電子系のヘテロ構造の実空間イメージング

主要論文

1. * T. Arima:
   "Time-Reversal Symmetry Breaking and Consequent Physical Responses Induced by All-In-All-Out Type Magnetic Order on the Pyrochlore Lattice"
   J. Phys. Soc. Jpn. 82, 013705(1)-(4) (2013).
2. * Y. Tokunaga, Y. Taguchi, T, Arima, Y. Tokura:
   "Electric-field-induced generation and reversal of ferromagnetic moment in ferrites"
   Nature Physics 8, 838-844 (2012).
3. * S. Fujiyama, K. Ohashi, H. Ohsumi, K. Sugimoto, T. Takayama, T. Komesu, M. Takata, T. Arima, H. Takagi:
   "Weak antiferromagnetism of Jeff=1/2 band in bilayer iridate Sr₃Ir₂O₇"
   Phys. Rev. B 86, 174414(1)-(5) (2012).
4. * N. Kanazawa, J.-H. Kim, D. S. Inosov, J. S. White, N. Egetenmeyer, J. L. Gavilano, S. Ishiwata, Y. Onose, T. Arima, B. Keimer, Y. Tokura:
   "Possible skyrmion-lattice ground state in the B20 chiral-lattice magnet MnGe as seen via small-angle neutron scattering"
   Phys. Rev. B 86, 134425(1)-(7) (2012).
5. * Y. Nii, H. Sagayama, T. Arima, S. Aoyagi, R. Sakai, S. Maki, E. Nishibori, H. Sawa,
   K. Sugimoto, H. Ohsumi, M. Takata:
   "Orbital structures in spinel vanadates AV₂O₄ (A=Fe, Mn)"
   Phys. Rev. B 86, 125142(1)-(8) (2012).
6. * H. Sakai, J. Fujioka, T. Fukuda, M. S. Bahramy, D. Okuyama, R. Arita, T. Arima, A. Q. R. Baron, Y. Taguchi, Y. Tokura:
   "Soft phonon mode coupled with antiferromagnetic order in incipient-ferroelectric Mott insulators Sr_1-xBa_xMnO₃"
   Phys. Rev. B 86, 104407(1)-(11) (2012).
7. * D. Morikawa, K. Tsuda, Y. Maeda, S. Yamada, T. Arima:
   "Charge and Orbital Order Patterns in an A-Site Ordered Perovskite-Type Manganite SmBaMn₂O₆ Determined by Convergent-Beam Electron Diffraction"
   J. Phys. Soc. Jpn. 81, 093602(1)-(4) (2012).
8. * S. Fujiyama, H. Ohsumi, T. Komesu, J. Matsuno, B. J. Kim, M. Takata, T. Arima, H. Takagi:
   "Two-Dimensional Heisenberg Behavior of Jeff=1/2 Isospins in the Paramagnetic State of the Spin-Orbital Mott Insulator Sr₂IrO₄"
   Phys. Rev. Lett. 108, 247212(1)-(5) (2012).
9. * J. Yamaura, K. Ohgushi, H. Ohsumi, T. Hasegawa, I. Yamauchi, K. Sugimoto, S. Takeshita, A. Tokuda, M. Takata, M. Udagawa, M. Takigawa, H. Harima, T. Arima, Z. Hiroi:
   "Tetrahedral Magnetic Order and the Metal-Insulator Transition in the Pyrochlore Lattice of Cd₂Os₂O₇"
   Phys. Rev. Lett. 108, 247205(1)-(5) (2012).
10. * H. Sakai, J. Fujioka, T. Fukuda, D. Okuyama, D. Hashizume, F. Kagawa, H. Nakao, Y. Murakami, T. Arima, A. Q. R. Baron Y. Taguchi, Y. Tokura:
    "Displacement-Type Ferroelectricity with Off-Center Magnetic Ions in Perovskite Sr_1-xBa_xMnO₃"
    Phys. Rev. Lett. 107, 137601(1)-(5) (2011).