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蓬田　陽平 (ヨモギダ　ヨウヘイ)

電子科学研究所　附属グリーンナノテクノロジー研究センター准教授

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)

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（理学）, 東北大学
■ URL
researchmap URL■ ID 各種
研究者番号
  • 90647158
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究分野
  • ナノテク・材料, ナノ材料科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2024年04月 - 現在
    北海道大学, 電子科学研究所, 准教授
  • 2016年04月 - 2024年03月
    東京都立大学, 理学研究科 物理学専攻, 助教
  • 2013年09月 - 2016年03月
    産業技術総合研究所, ナノ材料研究部門, 特別研究員
  • 2013年01月 - 2013年08月
    早稲田大学, 総合研究所, 客員研究員
  • 2012年10月 - 2012年12月
    早稲田大学, 先進理工学研究科 応用物理学専攻, 次席研究員
  • 2009年04月 - 2012年03月
    日本学術振興会, 特別研究員（DC1）
学歴
  • 2009年04月 - 2012年09月, 東北大学, 理学研究科, 物理学専攻

研究活動情報

■ 受賞
  • 2023年, 第20回飯島賞
    蓬田陽平
  • 2015年, 第37回応用物理学会講演奨励賞
    蓬田 陽平
  • 2015年, 第11回飯島奨励賞
    蓬田 陽平
  • 2012年, 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
■ 論文
■ その他活動・業績
■ 主な担当授業
  • 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
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 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年 - 2030年
    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, 研究代表者
  • 長尺単一構造カイラルナノチューブの創成とデバイス応用
    科学研究費助成事業
    2025年06月27日 - 2027年03月31日
    蓬田 陽平
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 25K22190
  • 小径無機ナノチューブの大量合成技術の開発とその応用
    科学研究費助成事業
    2022年04月01日 - 2025年03月31日
    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。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 23K23179
  • 小径無機ナノチューブの大量合成技術の開発とその応用
    科学研究費助成事業
    2022年04月01日 - 2025年03月31日
    蓬田 陽平; 柳 和宏
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京都立大学, 22H01911
  • 2.5次元遷移金属ダイカルコゲナイドナノチューブの創製とその大表面積応用
    科学研究費助成事業
    2022年06月16日 - 2024年03月31日
    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。
    日本学術振興会, 学術変革領域研究(A), 東京都立大学, 22H05468
  • ナノチューブにおけるキラリティと物性
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2020年04月01日 - 2023年03月31日
    柳 和宏; 蓬田 陽平
    単層カーボンナノチューブ（SWCNT）や二硫化タングステンナノチューブ(WS2-NT)といったカイラル構造を有するナノチューブ物質群においては、キラリティ性をもつカイラル構造を反映して、非相反伝導・特殊な円偏光応答・バルク光電変換といった、特異な物性が見出されることが期待される。本研究では、SWCNTでは、エナンチオマー分離し、ある片方のカイラル構造を持つ鏡像異性体を多く含んだSWCNT試料を精製し、それが一方向に配列した配列薄膜を創出し、そのキラリティ性を反映した新奇物性の探索をバルク薄膜で行う。また、WS2-NTに代表される遷移金属カルコゲナイドナノチューブ（TMDC-NT）においては、そのカイラル構造と物性との関係を明らかにする為に、合成・精製技術開発を更に発展させ、ナノチューブ物質群におけるキラリティと物性との関係を実験的に解き明かす。2022年度は、コロナの社会情勢の中、研究活動が制限される中、以下の研究を進めた。【円二色性評価技術開発】キャリア注入時における円二色性を評価する測定技術開発の為、市販の円二色性分散計に、電流端子・不活性ガス導入の装置開発を行い、電気化学測定を組み合わせた円偏光二色性の測定を実現した。ラセミ体およびランダム薄膜系において、イオンゲルを積層した系で、屈折率や線形吸収の異方性に由来する誤ったＣＤ信号が出ない条件を確認し、(6,5)および(11,-5)薄膜において、キャリア注入によるＣＤスペクトルの変化を解き明かした。【試料作製技術開発】PEGを用いた小直径WS2-NTの合成および、基板成長単結晶WO3ナノワイヤーからのWS2-NTの合成に成功した。WS2およびMoS2ナノチューブのヘテロ合成が可能である予備実験結果を得た。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京都立大学, 20H02573
  • 合成と精製による遷移金属カルコゲナイドナノチューブの１次元化と物性解明
    科学研究費助成事業 若手研究
    2019年04月01日 - 2022年03月31日
    蓬田 陽平
    本研究では、層状物質を筒状に巻いた遷移金属ダイカルコゲナイドナノチューブ（TMDC-NT）の合成技術を開発し、構造制御技術と組み合わせることで、未だ実現されていない均一な構造かつ様々な組成の１次元TMDC-NTを創製し、その物性を解明した。具体的には、①液相合成前駆体を用いた小径（１次元）TMDC-NTの合成法の開発、②様々な組成の１次元TMDC-NTの実現、液相合成前駆体から合成される１次元TMDC-NTの高品位化、④合成と構造制御によるTMDC-NTのさらなる１次元化（直径低減）、⑤１次元TMDC-NTのトランジスタ応用・ヘテロ応用を実現した。
    日本学術振興会, 若手研究, 首都大学東京, 19K15392
  • 構造制御による１次元遷移金属カルコゲナイドの機能開拓
    科学研究費助成事業 若手研究(B)
    2017年04月01日 - 2019年03月31日
    蓬田 陽平; 柳 和宏
    １次元構造を有する半導体材料では、優れたトランジスタ特性・熱電変換特性が期待されており、その物質開発は、IoT社会に必要となるフレキシブルデバイス・環境発電デバイスの実現に重要な課題である。本研究では、層状化合物である遷移金属カルコゲナイドに着目し、その１次元ナノチューブ構造体（TMDC-NT）の物質開発を行った。これまで問題となっていた合成試料の不均一性を解決するために、TMDC-NTの構造制御を行い、均一な直径・層数の試料を得る技術の開発に成功した。本構造制御技術により、これまでの不均一な試料では見出だせなかった物性の理解が可能となり、構造に相関する光物性・トランジスタ特性を明らかにした。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 首都大学東京, 研究代表者, 競争的資金, 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
    2016年08月26日 - 2018年03月31日
    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年 - 2011年
    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
■ 産業財産権