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教育活動

・物理工学輪講第一(物理工学科３年生)

研究活動

ペロブスカイト型マンガン酸化物をはじめとする強相関電子系、マルチフェロイック物質等における交差相関物性を研究の対象としてきた。主な研究業績は、

・電荷軌道秩序を示す層状ペロフスカイトマンガン酸化物Pr(Sr,Ca)₂Mn₂O₇における軌道ストライプ方向の熱による自発的回転現象の発見。また、この物質において電荷軌道秩序に由来する自発分極の発現の実証。
・層状マンガン酸化物における軌道ストライプ方向の一軸応力制御。
・希土類オルソフェライト_RFeO₃(_R=Gd,Dy)における強磁性強誘電相の発見。
またこの系において、希土類イオン置換により、ドメイン壁の易動度の制御することによる、電場による磁化反転、あるいは相競合を利用した電場誘起相転移による電場による磁化生成など、非線形な巨大電気磁気応答の実現。磁場印加に伴う強誘電ヒステリシスのバイアス現象の発見。

など。近年は磁性体中の磁気スキルミオンなども研究の対象にしている。

文献

1)“Rotation of orbital stripes and the consequent charge-polarized state in bilayer manganites”, Y. Tokunaga, Th. Lottermoser, Y. S. Lee, R. Kumai, M. Uchida, T. Arima, and Y. Tokura, Nat. Mater. 5, 937 (2006).
2) "Change in optical anisotropy with rotation of orbital stripe in a half-doped bilayer manganite", Y. S. Lee, Y. Tokunaga, T. Arima, and Y. Tokura, Phys. Rev. B 75, 174406 (2007).
3) "Versatile and competing spin-charge-orbital orders in the bilayered manganite system Pr(Sr_1-yCa_y)₂Mn₂O₇", Y. Tokunaga, T. J. Sato, M. Uchida, R. Kumai, Y. Matsui, T. Arima, and Y. Tokura, Phys. Rev. B 77, 064428 (2008).
4) "Effects of uniaxial stress on orbital stripe direction in half doped layered manganites: Eu_0.5Ca_1.5MnO₄ and Pr(Sr, Ca)₂Mn₂O₇", Y. Tokunaga, R. Kumai, N. Takeshita, Y. Kaneko, J. P. He, T. Arima, and Y. Tokura, Phys. Rev. B 78, 155105 (2008).
5) "Lattice-form-dependent orbital shape and charge disproportionation in charge- and orbital-ordered manganites", D. Okuyama, Y. Tokunaga, R. Kumai, Y. Taguchi, T. Arima, and Y. Tokura, Phys. Rev. B 80, 064402 (2009).
6) "Charge-ordering-induced polar domains and domain walls in a bilayered manganite Pr(Sr_0.15Ca_0.85)₂Mn₂O₇", H. Itoh, Y. Tokunaga, N. Kida, R. Shimano, and Y. Tokura, Appl. Phys. Lett. 96, 032902 (2010).
7) "Magnetic-Field-Induced Ferroelectric State in DyFeO₃", Y. Tokunaga, S. Iguchi, T. Arima, and Y. Tokura, Phys. Rev. Lett. 101, 097205 (2008).
8) "Composite domain walls in a multiferroic perovskite ferrite", Y. Tokunaga, N. Furukawa, H. Sakai, Y. Taguchi, T. Arima, and Y. Tokura, Nat. Mater. 8, 558 (2009).
9) "Above-room-temperature ferroelectricity in a single-component molecular crystal", S. Horiuchi, Y. Tokunaga, G. Giovannetti, S. Picozzi, H. Itoh, R. Shimano, R. Kumai, and Y. Tokura, Nature 463, 789 (2010).
10) "Multiferroic M-type hexaferrites with a room-temperature conical state and magnetically controllable spin helicity", Y. Tokunaga, Y. Kaneko, D. Okuyama, S. Ishiwata, T. Arima, S. Wakimoto, K. Kakurai, Y. Taguchi, and Y. Tokura, Phys. Rev. Lett. 105, 257201 (2010).
11) "High-Pressure Hydrothermal Crystal Growth and Multiferroic Properties of a Perovskite YMnO₃", S. Ishiwata, Y. Tokunaga, Y. Taguchi, and Y. Tokura, J. Am. Chem. Soc. 133, 13818 (2011).
12) "Multiferroicity in an orthorhombic YMnO₃ single-crystal film", M. Nakamura, Y. Tokunaga, M. Kawasaki, and Y. Tokura, Appl. Phys. Lett. 98, 082902 (2011).
13) "Electric-field-induced generation and reversal of ferromagnetic moment in ferrites", Y. Tokunaga, Y. Taguchi, T. Arima, and Y. Tokura, Nat. Phys. 8, 838 (2012).
14) "Magnetic Biasing of a Ferroelectric Hysteresis Loop in a Multiferroic Orthoferrite", Y. Tokunaga, Y. Taguchi, T. Arima, and Y. Tokura, Phys. Rev. Lett. 112, 037203 (2014).
15)“Uniaxial-Stress Control of Spin-Driven Ferroelectricity in Multiferroic Ba2CoGe₂O₇”, T. Nakajima, Y. Tokunaga, Y. Taguchi, Y. Tokura & T. Arima, Phys, Rev. Lett. 114, 167201 (2015).
16) "Magnetic stripes and skyrmions with helicity reversals", X. Yu, M. Mostovoy, Y. Tokunaga, W. Zhang, K. Kimoto, Y. Matsui, Y. Kaneko, N. Nagaosa, and Y. Tokura, Proc. Nat. Acad. Sci. 109, 8856 (2012).
17) "Biskyrmion states and their current-driven motion in a layered manganite", X. Z. Yu, Y. Tokunaga, Y. Kaneko, W. Z. Zhang, K. Kimoto, Y. Matsui, Y. Taguchi and Y. Tokura, Nat. Commun. 5, 3198 (2014).

その他

所属学会：日本物理学会、American Physical Society

将来計画

強相関電子系、交差相関物性などをキーワードに、
新しい物質機能の開拓を行ってゆきます。

教員からのメッセージ

何事も、まずはやってみることから始まると思います。
失敗から学ぶことも多いです。色々とチャレンジしてみてください。

ホームページのURL

http://symm.k.u-tokyo.ac.jp/