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Yomogida Yohei

Research Institute for Electronic Science　Green Nanotechnology Research CenterAssociate Professor

研究業績（Google Scholar）
https://scholar.google.co.jp/citations?user=9nKuZ0kAAAAJ&hl=ja

論文数 70
被引用数 4199
h-index 29

Last Update 2025/8/5
 

主要論文

Y. Yomogida*, M. Nagano et al., "Semiconducting transition metal dichalcogenide heteronanotubes with controlled outer wall structures", Nano Lett., 23, 10103-10109 (2023)

Md. A. Rahman, Y. Yomogida* et al., "Synthesis and optical properties of WS2 nanotubes with relatively small diameters", Sci. Rep., 13, 16959 (2023)

S. Furusawa, Y. Nakanishi*, Y. Yomogida* et al., "Surfactant-assisted isolation of small-diameter boron-nitride nanotubes for molding one-dimensional van der Waals heterostructures", ACS Nano, 16, 16636-16644 (2022)

Y. Yomogida* et al., "Hall effect in gated single-wall carbon nanotube films", Sci. Rep., 12, 101 (2022)

Y. Yomogida et al., "Automatic Sorting of Single-Chirality Single-Wall Carbon Nanotubes Using Hydrophobic Cholates: Implications for Multicolor Near-Infrared Optical Technologies", ACS Appl. Nano Mater., 3, 11289-11297 (2020)

Y. Yomogida* et al., "Synthesis and ambipolar transistor properties of tungsten diselenide nanotubes", Appl. Phys. Lett. 116, 203106 (2020)

Y. Yomogida* et al., "Transistor properties of relatively small-diameter tungsten disulfide nanotubes obtained by sulfurization of solution-synthesized tungsten oxide nanowires", Appl. Phys. Express. 12, 085001 (2019)

Y. Yomogida* et al., "Sorting Transition-Metal Dichalcogenide Nanotubes by Centrifugation", ACS Omega 3, 8932-8936 (2018) 

Y. Yomogida et al., "Industrial-scale separation of high-purity single-chirality single-wall carbon nanotubes for biological imaging", Nat. Commun. 7, 12056 (2016)

Y. Yomogida et al., "Ambipolar Organic Single‐Crystal Transistors Based on Ion Gels", Adv. Mater. 24, 4392-4397 (2012)

Researcher basic information

■ Degree
  • 博士（理学）, 東北大学
■ URL
researchmap URL■ Various IDs
Researcher number
  • 90647158
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Field
  • Nanotechnology/Materials, Nanomaterials
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Apr. 2024 - Present
    Hokkaido University, Research Institute for Electronic Science, 准教授
  • Apr. 2016 - Mar. 2024
    Tokyo Metropolitan University, 理学研究科 物理学専攻, 助教
  • Sep. 2013 - Mar. 2016
    AIST, ナノ材料研究部門, 特別研究員
  • Jan. 2013 - Aug. 2013
    Waseda University, 総合研究所, 客員研究員
  • Oct. 2012 - Dec. 2012
    Waseda University, 先進理工学研究科 応用物理学専攻, 次席研究員
  • Apr. 2009 - Mar. 2012
    日本学術振興会, 特別研究員（DC1）
Educational Background
  • Apr. 2009 - Sep. 2012, Tohoku University, 理学研究科, 物理学専攻

Research activity information

■ Awards
  • 2023, 第20回飯島賞
    蓬田陽平
  • 2015, 第37回応用物理学会講演奨励賞
    蓬田 陽平
  • 2015, 第11回飯島奨励賞
    蓬田 陽平
  • 2012, 第42回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム若手奨励賞
    蓬田 陽平
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
  • Atomically Precise Synthesis of One-Dimensional Transition Metal Chalcogenides Using Nano-Test-Tubes
    Y. Nakanishi; S. Furusawa; Z. Liu; Y. SATO; Y. Yomogida; K. Yanagi; K. Suenaga; Y. Miyata, ECS Meeting Abstracts, MA2022-01, 10, 769, Jul. 2022
    Since the discovery of fullerenes in 1985, nanocarbon materials have played a crucial role in materials science. Over the past decade, significant efforts have been directed towards exploring post nanocarbons. Two-dimensional (2D) layers of transition metal chalcogenides (TMCs) have been widely recognized as ‘beyond graphene’ due to their versatile chemistry. On the other hand, their 1D counterparts (nanowires, nanoribbons, and nanotubes) could exhibit the unique electronic properties, significantly distinct from the 2D layers as well as 1D nanocarbons (Fig. 1a).[1] However, exploring their potentials has been hampered by their limited availability. Although these materials have been prepared by using chemical and lithographic methods,[2] the reliable production of well-defined 1D TMCs remains a significant challenge.

    Herewereport atomicallyprecisefabrication of 1D TMCs by using carbon/boron-nitride nanotubes (CNTs/BNNTs) as a template. Chemically and mechanically robust CNTs/BNNTs have increasingly been employed to promote and stabilize the bottom-up growth of 1D materials, allowing their facile handling and characterization. Isolation of a single MoTe/WTe nanowires inside CNTs enabled us to observe their dynamic torsions, which are not seen in the bulk (Fig. 1b).[3] Furthermore, we have utilized hollow spaces and external surfaces of BNNTs to produce a variety of 1D MX2 structures including single-walled MoS2NTs with the small diameter of ~1 nm. Electrically and optically insulating BNNTs can serve as an ideal ‘nano-test-tubes’ for precisely studying electronic properties of guest materials. The successful syntheses of 1D TMCs using CNTs/BNNTs might open up the possibilities for exploring unprecedented physics and potential applications.

    Reference:

    [1] a) G. Seifert et al. Phys. Rev. Lett.1999, 85, 146. b) Y. Li et al. J. Am. Chem. Soc.2008, 130, 16739. c) I. Popov et al. Nano Lett.2008, 8, 4093. [2] (a) J. Kibsgaard et al. Nano Lett.2008, 8, 3928. (b) X. Liu et al. Nat. Commun.2013, 4, 1776. (c) P. Chithaiah et al. ACS Nano2020, 14, 3004 [3] (a) M. Nagata et al. Nano Lett.2019, 19, 4845. (b) N. Kanda et al. Nanoscale2020, 12, 17185.



    Figure 1

    , The Electrochemical Society, English, Summary international conference
  • 絶食によるマウス褐色脂肪組織による血管外漏出性亢進
    湯田坂雅子; 蓬田陽平; 張民芳; 中原正子; 小林徳彦; 田中丈士; 岡松優子; 佐伯久美子; 片浦弘道, 日本肥満学会・日本肥満症治療学会合同学術集会プログラム・抄録集, 40th-37th, 2019
  • マウス褐色脂肪組織のCNTによるイメージング
    湯田坂雅子; 蓬田陽平; 張民芳; 田中丈士; 中原正子; 小林徳彦; 岡松優子; 町田拳; 石原一彦; 佐伯久美子; 片浦弘道, 日本肥満学会・日本肥満症治療学会合同学術集会プログラム・抄録集, 40th-37th, 2019
  • カーボンナノチューブの近赤外発光を利用した褐色脂肪造影
    湯田坂雅子; 湯田坂雅子; 蓬田陽平; ZHANG Minfang; 田中丈士; 中原正子; 小林徳彦; 岡松優子; 町田拳; 石原一彦; 佐伯久美子; 片浦弘道, ナノ学会大会講演予稿集, 16th, 2018
  • 21aTG-4 One dimensional conducting characteristics of metal/semiconductor separated SWNT thin film
    Shimotani Hidekazu; Tsuda Satoshi; Yuan Hongtao; Yomogida Yohei; Moriya Rieko; Takenobu Taishi; Yanagi Kazuhiro; Iwasa Yoshihiro, Meeting abstracts of the Physical Society of Japan, 66, 2, 837, 837, 24 Aug. 2011
    The Physical Society of Japan (JPS), English
  • 22aTG-4 Light Emitting Transistors Using Ion-Gel
    Yomogida Yohei; Takenobu Taishi; Shimotani Hidekazu; Ono Shimpei; Iwasa Yoshihiro, Meeting abstracts of the Physical Society of Japan, 66, 2, 861, 861, 24 Aug. 2011
    The Physical Society of Japan (JPS), Japanese
  • 27pTB-7 Light-emitting electric double layer transistors based on organic single crystal
    Yomogida Yohei; Takenobu Taishi; Wen Di; Ono Shimpei; Shimotani Hidekazu; Iwasa Yoshihiro, Meeting abstracts of the Physical Society of Japan, 66, 1, 880, 880, 03 Mar. 2011
    The Physical Society of Japan (JPS), Japanese
  • 27pTB-7 Light-emitting electric double layer transistors based on organic single crystal
    Yomogida Yohei; Takenobu Taishi; Wen Di; Ono Shimpei; Shimotani Hidekazu; Iwasa Yoshihiro, Meeting abstracts of the Physical Society of Japan, 66, 1, 648, 648, 03 Mar. 2011
    The Physical Society of Japan (JPS), Japanese
  • 27pTB-6 Electric Double Layer Transistor of Metallic/Semiconductor Separated Single-Walled Carbon Nanotube
    Shimotani H.; Tsuda S.; Yuan H. T.; Yomogida Y.; Moriya R.; Takenobu T.; Yanagi K.; Y. Yoshihiro, Meeting abstracts of the Physical Society of Japan, 66, 1, 648, 648, 03 Mar. 2011
    The Physical Society of Japan (JPS), Japanese
  • 25pTB-12 Spectro-Electrochemistry on Films of Metallic and Semiconducting Single-Wall Carbon Nanotubes.
    Moriya R.; Yanagi K.; Yomogida Y.; Takenobu T.; Kataura H.; Naitoh Y.; Matsuda K.; Maniwa Y., Meeting abstracts of the Physical Society of Japan, 66, 1, 854, 854, 03 Mar. 2011
    The Physical Society of Japan (JPS), Japanese
  • 両極性発光を用いたトランジスタ特性解析
    澤部宏輔; 竹延大志; 竹延大志; 蓬田陽平; BISRI Satria Zulkarnaen; 岩佐義宏; 岩佐義宏, 日本物理学会講演概要集, 65, 2, 2010
  • 両極性発光を利用した新しいトランジスタ特性解析
    澤部宏輔; 竹延大志; 竹延大志; 蓬田陽平; BISRI Satria Zulkarnaen; 岩佐義宏; 岩佐義宏, 応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 71st, 2010
  • 30aYG-3 Ambipolar Single-Crystal Transistors on several dielectric layers
    Yomogida Y.; Takenobu T.; Bisri S. Z.; Yamao T.; Hotta S.; Yahiro M.; Adachi C.; Iwasa Y., Meeting abstracts of the Physical Society of Japan, 64, 1, 856, 856, 03 Mar. 2009
    The Physical Society of Japan (JPS), Japanese
  • Ambient Induced Electron Traps in Organic Single Crystal Transistors
    BISRI Satria Zulkarnaen; TAKENOBU Taishi; TAKENOBU Taishi; YOMOGIDA Yohei; TSUDA Satoshi; YAMAO Takeshi; HOTTA Shu; IWASA Yoshihiro; IWASA Yoshihiro, 日本物理学会講演概要集, 64, 2, 2009
  • 22aTB-3 Ambipolar Light-Emitting Field-Effect Transistors Based on Organic Single Crystals
    Yomogida Y.; Takenobu T.; Bisri S. Z.; Nakanotani H.; Yahiro M.; Adachi C.; Yamao T.; Hotta S.; Iwasa Y., Meeting abstracts of the Physical Society of Japan, 63, 2, 758, 758, 25 Aug. 2008
    The Physical Society of Japan (JPS), Japanese
  • High Performance Ambipolar Light Emitting Transistor of Organic Single Crystal
    BISRI Satria Zulkarnaen; TAKENOBU Taishi; TAKENOBU Taishi; YOMOGIDA Yohei; HOTTA Shu; IWASA Yoshihiro; IWASA Yoshihiro, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集, 55th, 3, 2008
  • Blue Emission from Ambipolar Light-Emitting Transistor using Tetraphenylpyrene Single Crystals
    BISRI Satria Zulkarnaen; TSUDA Satoshi; YOMOGIDA Yohei; TAKENOBU Taishi; TAKENOBU Taishi; YAHIRO Masayuki; ADACHI Chihaya; IWASA Yoshihiro; IWASA Yoshihiro, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 69th, 3, 2008
  • 有機単結晶発光トランジスタ
    竹延大志; 竹延大志; BISRI Satria Zulkarnaen; 蓬田陽平; 山雄健史; 堀田収; 八尋正幸; 安達千波矢; 岩佐義宏; 岩佐義宏, 高分子学会予稿集(CD-ROM), 57, 2 Disk1, 2008
  • High Current Density in Organic Single-Crystal Light-Emitting Transistor
    BISRI Satria Zulkarnaen; TAKAHASHI Tetsuo; YOMOGIDA Yohei; TAKENOBU Taishi; TAKENOBU Taishi; IWASA Yoshihiro; IWASA Yoshihiro, 日本物理学会講演概要集, 62, 2, 2007
■ Syllabus
  • 物質化学（ナノデバイス材料特論）, 2024年, 修士課程, 総合化学院
  • 物質化学（ナノフォトニクス材料論）, 2024年, 修士課程, 総合化学院
■ Research Themes
  • 完全半導体ナノチューブアレイの創成と機能開拓
    戦略的な研究開発の推進 創発的研究支援事業
    2024 - 2030
    蓬田 陽平
    本研究では、これまで開発してきた半導体ナノチューブの合成・作製技術を、ナノ材料の配向技術と組み合わせることにより進化させ、水平配向・垂直配向された半導体ナノチューブアレイを実現するとともに、その歪み・一次元構造の特徴を活かした電子機能・光機能を開拓します。国内での開発がほとんど無い半導体ナノチューブに関する基盤技術を構築し、次世代のエレクトロニクス応用や光触媒開発等につながるシーズを創出します。
    科学技術振興機構, 北海道大学, Principal investigator
  • Creation of long, single-chirality chiral nanotubes and their device applications
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    27 Jun. 2025 - 31 Mar. 2027
    蓬田 陽平
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory), Hokkaido University, 25K22190
  • Development of large-scale synthesis method for small-diameter inorganic nanotubes and its applications
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2022 - 31 Mar. 2025
    蓬田 陽平; 柳 和宏
    本研究は、これまで開発してきた無機ナノチューブ（INT）の合成技術を進化させ、これまでに無い複数組成かつ小径のINTの大量合成技術を開発すること、そして得られた小径INTの構造・組成の自由度を駆使し、バルク光起電力効果・水素発生触媒性能等を解明することを目的としている。2023年度は、その目標達成に向けて、①大量合成に適したINT合成技術の開発、②異なる遷移金属・カルコゲンを用いたINTの組成の制御、③INTの触媒応答および物性の解明に取り組み、以下を実現した。
    ①大量合成に適したINT合成技術の開発：前年度開発した絶縁体基板上への小径INTの直接合成法で問題となっていた合成の不均一性の解決を行った。またその過程で、前駆体が基板の結晶軸に対して配列することを見いだし、配列したINTの合成に成功した。
    ②異なる遷移金属・カルコゲンを用いたINTの組成の制御：前年度実現したMoS2/WS2ヘテロNTにおいて、カルコゲン化温度の制御を行うことで、結晶性が高いヘテロNTの合成に成功した。結晶性を電子線回折により評価し、ヘテロNTのそれぞれの層が単一ドメインであることを明らかにした。さらに、前年度実現したWSSeヤヌスNTにおいて、ヤヌス化の条件を探索することにより、世界に先駆けてマイクロメートルスケールのヤヌスINTを実現した。高い結晶性やマイクロメートルスケールの長さは、デバイス作製に重要な要素であり、今後デバイス応用等への展開が期待できる。
    ③INTの触媒応答および物性の解明：②で得られたヤヌスNTを用いて電気化学セルを作製し、評価を行った。また、小径INTの非線形光学応答を評価し、小径INTの空間対称性の破れに起因する第二次高調波発生の観察に成功した。また並行して、バルク光起電力効果測定のためのナノチューブ一本のデバイス作製に対し、四端子電極を形成できる技術を開発した。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), 23K23179
  • Development of large-scale synthesis method for small-diameter inorganic nanotubes and their applications
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2022 - 31 Mar. 2025
    蓬田 陽平; 柳 和宏
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Tokyo Metropolitan University, 22H01911
  • Creation of 2.5 dimensional transition metal dichalcogenide nanotubes and their large surface area applications
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    16 Jun. 2022 - 31 Mar. 2024
    蓬田 陽平
    本研究は、これまで開発してきた遷移金属ダイカルコゲナイドナノチューブ（TMDC-NT）の合成技術・積層技術を進化させることにより、円筒構造・積層構造が制御された2.5次元TMDC-NTを創製し、その触媒・デバイス応用や光物性開拓を展開することを目的とする。2023年度は、その目標達成に向けて、①円筒構造を制御したTMDC-NTの合成技術の開発、②異なるTMDC-NTを積層させたヘテロNTおよび異なるカルコゲンを有するヤヌスNTの創製、③TMDC-NTの触媒応答およびデバイス作製に取り組み、以下を実現した。


    ①円筒構造を制御したTMDC-NTの合成技術の開発：前年度開発した絶縁体基板上への小径INTの直接合成法の改良を行った。前駆体の成長温度を変化させて実験を行い、前駆体の形状が成長温度で大きく変わることを見いだした。またその過程で、前駆体が基板の結晶軸に対して配列することを見いだし、配列したINTの合成に成功した。
    ②異なるTMDC-NTを積層させたヘテロNTおよび異なるカルコゲンを有するヤヌスNTの創製：前年度実現したMoS2/WS2ヘテロNTにおいて、カルコゲン化温度の制御を行うことで、結晶性が高いヘテロNTの合成に成功した。結晶性を電子線回折により評価し、ヘテロNTのそれぞれの層が単一ドメインであることを明らかにした。さらに、前年度実現したWSSeヤヌスNTにおいて、STEM-EELSによる元素分析を行い、ヤヌス構造を示すことを実験的に実証した。ヤヌス化の条件を探索することにより、世界に先駆けてマイクロメートルスケールのヤヌスINTを実現した。
    ③TMDC-NTの触媒応答およびデバイス作製：②で得られたヤヌスNTを用いて電気化学セルを作製し、評価を行った。また並行して、バルク光起電力効果測定のためのナノチューブ一本のデバイス作製に対し、四端子電極を形成できる技術を開発した。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A), Tokyo Metropolitan University, 22H05468
  • Study on physical properties and chiralities of nanotubes
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2020 - 31 Mar. 2023
    Kazuhiro Yanagi
    In this study, we investigated the relationships between chiral structures and physical properties of nanotubes such as single walled carbon nanotubes (SWCNT) and transition metal dichalcogenide nanotubes (TMDC-NT). In the SWCNTs, we developed a technique to combine the electrolyte gating and CD measurements, and investigated the influence of carrier injection on the CD spectra of enantiomer sorted SWCNTs. We found the CD spectra of trions in this study. In addition, we found circular polarized photoluminescence from enantiomer sorted SWCNTs. Regarding the TMDC-NT, we advanced synthesis techniques. We succeeded to prepare WS2 nanotubes with relatively small diameters, and to synthesize hetero-structured nanotubes such as MoS2/WS2 nanotubes.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Tokyo Metropolitan University, 20H02573
  • Creation of one-dimensional transition metal dichalcogenide nanotubes by synthesis and purification and elucidation of their physical properties
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2019 - 31 Mar. 2022
    Yomogida Yohei
    In this study, we developed a synthesis technique for transition metal dichalcogenide nanotubes (TMDC-NTs), which are cylindrical layered materials, and combined it with structure control technique to create one-dimensional TMDC-NTs with a uniform structure and various compositions, which have not yet been realized, and elucidated their physical properties. Specifically, (1) development of synthesis method for small diameter (1D) TMDC-NTs using liquid-phase synthesis precursors, (2) realization of 1D TMDC-NTs of various compositions, (3) improvement of the quality of 1D TMDC-NTs synthesized from the liquid-phase synthesis precursors, and (4) development of the Further 1D TMDC-NTs (diameter reduction) by synthesis and structure control, and (5) Realization of transistor and hetero applications of 1D TMDC-NTs.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, Tokyo Metropolitan University, 19K15392
  • Exploration of function of one-dimensional transition metal dichalcogenides by structure control
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
    01 Apr. 2017 - 31 Mar. 2019
    Yomogida Yohei; Yanagi Kazuhiro
    Semiconducting materials with one-dimensional structures are expected to have high-performance transistor properties and thermoelectric properties, and thus research on such materials are important for a realization of flexible and energy harvesting devices for IoT. In this study, we focused on layered materials transition metal dichalcogenides and conducted research on their one-dimensional nanotube structures (TMDC-NTs). To overcome the previous problem related to an inhomogeneity of synthesized TMDC-NTs, we tried to control the structure of TMDC-NTs and succeeded in developing a novel method to obtain TMDC-NTs with an uniform diameter and wall number. This structure control enables us to understand the physical properties that are not observed in the inhomogeneious sample and to clarify the optical properties and transistor properties that strongly depend on their structures.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), Tokyo Metropolitan University, Principal investigator, Competitive research funding, 17K14088
  • １次元遷移金属ダイカルコゲナイドの構造制御と物性研究
    科学研究費助成事業 研究活動スタート支援
    26 Aug. 2016 - 31 Mar. 2018
    蓬田 陽平
    遷移金属カルコゲナイドナノチューブ（TMDC-NT）に代表される１次元遷移金属カルコゲナイドでは、１次元化によりバルクや２次元系には無いユニークな物性の発現が期待される。しかし、試料構造の不均一性の問題により、その物性は詳細には分かっていない。本研究では、TMDC-NTの構造制御技術を開発し、未だ成されていない均一な構造のTMDC-NT材料を創出する。さらに、構造制御が成された試料を用いて、１次元性を反映したユニークな物性を見出すことを目標としている。
    平成２８年度においては、TMDC-NTの一つであるWS2-NTに着目し、液相における構造制御に必要となる分散プロセスの研究、得られた試料の均一な薄膜の作製とその熱電物性の解明を試みた。
    まず、1-シクロヘキシル-2-ピロリドン等の一部の有機溶媒に安定して分散することを発見し、遠心分離を用いた構造制御が利用可能となった。本分散プロセスを経由することで、フィルター上に作製した薄膜のネットワーク構造が均一化し、良質な薄膜の作製と転写法を用いたデバイスの作製が行えるようになった。次に、得られた薄膜デバイスに温度差を形成し、熱起電力（ゼーベック係数）を測定した。予備実験において見出したキャリアドーピング手法を用いることで、ドーピングしたキャリア数に依存する巨大な熱電効果を見出すに至った。最大で400 μV/Kのゼーベック係数が得られ、１次元物質の代表であるカーボンナノチューブより高い値となり、TMDC-NTの熱電材料としての可能性を初めて明らかにした。本成果については、学会発表および学術誌（Applied Physics Express, 2016）において報告している。
    日本学術振興会, 研究活動スタート支援, 首都大学東京, 16H07103
  • 有機単結晶を用いた両極性発光トランジスタによる高輝度発光素子の研究
    科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    2009 - 2011
    蓬田 陽平
    本研究の目的は、トランジスタ構造を用いた有機材料における高効率・高輝度発光の実現である。発光トランジスタはレーザーを含めた高輝度発光素子実現の可能性があり、非常に注目されている。高輝度な発光を実現するためには、より光りやすい材料(高効率発光材料)に対して可能な限りの大電流(高電流密度)を実現する必要がある。本研究では、そのための手法として、高発光効率と高電流密度を両立するために高効率発光材料の有機単結晶を用いる手法、そしてキャリアを高濃度に蓄積しさらなる高電流密度を実現するためにゲート絶縁膜に電解質を用いる手法の独立した二つの手法を組み合わせた研究を行った。まず、高効率発光材料の有機単結晶の探索を行い、その単結晶に対して電解質を用いた電気二重層トランジスタの作製に試みた。広範な電解質材料およびデバイス構造の探索と最適化を行い、最終的にはイオンゲルというゲル状電解質を用いて、有機単結晶トランジスタを実現した。さらに、窒素雰囲気のグローブボックス中の低温測定システムを改良し、低温において電解質を凍結することによって極めて高い電流密度を実現することに成功した。これは従来の電気二重層トランジスタと比較して100倍以上と極めて高い電流密度であり、通常のトランジスタでは実現し得ない電流密度である。極めて高強度の発光も観察し、高発光効率と高電流密度が両立していることが示唆され、本研究の目的を達成した。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 東北大学, 09J06637
■ Industrial Property Rights