最近の論文

1. Yohei Yomogida, Mai Nagano, Zheng Liu, Kan Ueji, Md. Ashiqur Rahman, Abdul Ahad, Akane Ihara, Hiroyuki Nishidome, Takashi Yagi, Yusuke Nakanishi, Yasumitsu Miyata, and Kazuhiro Yanagi

   “Semiconducting Transition Metal Dichalcogenide Heteronanotubes with Controlled Outer-Wall Structures”

   Nano Letters (2023)

2. Md. Ashiqur Rahman, Yohei Yomogida, Abdul Ahad, Kan Ueji, Mai Nagano, Akane Ihara, Hiroyuki Nishidome, Mikito Omoto, Shigeki Saito, Yasumitsu Miyata, Yanlin Gao, Susumu Okada, and Kazuhiro Yanagi

   “Synthesis and optical properties of WS2 nanotubes with relatively small diameters”

   Scientific Reports 13, 16959 (2023)

3. Kan Ueji, Nobuhiro Muto, Daniel Heimfarth, Yuya Matsuoka, Yota Ichinose, Yohei Yomogida, Takashi Yagi, Jana Zaumseil, and Kazuhiro Yanagi

   “Heat and Charge Carrier Flow through Single-Walled Carbon Nanotube Films in Vertical Electrolyte-Gated Transistors: Implications for Thermoelectric Energy Conversion”

   ACS Applied Nano Materials (2022)

4. Md. Ashiqur Rahman, Yohei Yomogida, Mai Nagano, Ryoga Tanaka, and Kazuhiro Yanagi

   “Structures and optical properties of thin tungsten oxide nanowires treated with poly(ethylene glycol)”

   Japanese Journal of Applied Physics 61, SD1018 (2022)

5. Yohei Yomogida, Kanako Horiuchi, Ryotaro Okada, Hideki Kawai, Yota Ichinose, Hiroyuki Nishidome, Kan Ueji, Natsumi Komatsu, Weilu Gao, Junichiro Kono, and Kazuhiro Yanagi

   “Hall effect in gated single-wall carbon nanotube films”

   Scientific Reports 12, 101 (2022)

6. Wenyu Yuan, Kan Ueji, Takashi Yagi, Takahiko Endo, Hong En Lim, Yasumitsu Miyata, Yohei Yomogida, and Kazuhiro Yanagi

   “Control of Thermal Conductance across Vertically Stacked Two-Dimensional van der Waals Materials via Interfacial Engineering”

   ACS Nano 15, 15902 (2021)

7. Md. Ashiqur Rahman, Yohei Yomogida, Mai Nagano, Ryoga Tanaka, Yasumitsu Miyata and Kazuhiro Yanagi

   “Improved synthesis of WS2 nanotubes with relatively small diameters by tuning sulfurization timing and reaction temperature”

   Japanese Journal of Applied Physics 60, 100902 (2021)

8. Natsumi Komatsu, Yota Ichinose, Oliver S. Dewey, Lauren W. Taylor, Mitchell A. Trafford, Yohei Yomogida, Geoff Wehmeyer, Matteo Pasquali, Kazuhiro Yanagi and Junichiro Kono

   “Macroscopic weavable fibers of carbon nanotubes with giant thermoelectric power factor”

   Nature Communications 12, 4931 (2021)

9. †Yohei Yomogida, †Mai Nagano, Hiromu Hamasaki, Kaori Hirahara, Yasumitsu Miyata, and Kazuhiro Yanagi
   (†Yohei Yomogida and Mai Nagano contributed equally to this work.)

   “Synthesis of relatively small-diameter tungsten ditelluride nanowires from solution-grown tungsten oxide nanowires”

   Japanese Journal of Applied Physics 60, SCCD02 (2021)

10. Yota Ichinose, Manaho Matsubara, Yohei Yomogida, Akari Yoshida, Kan Ueji, Kaito Kanahashi, Jiang Pu, Taishi Takenobu, Takahiro Yamamoto, and Kazuhiro Yanagi

    “One-dimensionality of thermoelectric properties of semiconducting nanomaterials”

    Physical Review Materials 5, 025404 (2021)

11. Kan Ueji, Yuya Matsuoka, Takashi Yagi, Yohei Yomogida, Yota Ichinose, Akari Yoshida, and Kazuhiro Yanagi

    “In situ time-domain thermoreflectance measurements using Au as the transducer during electrolyte gating”

    Applied Physics Letters 117, 133104 (2020)

12. Hiroyuki Nishidome, Kohei Nagai, Kento Uchida, Yota Ichinose, Yohei Yomogida, Yasumitsu Miyata, Koichiro Tanaka, and Kazuhiro Yanagi

    “Control of High-Harmonic Generation by Tuning the Electronic Structure and Carrier Injection”

    Nano Letters 20(8), 6215 (2020)

Publication Listはこちら。

1. Control of high-harmonic generation by tuning the electronic structure and carrier injection

Hiroyuki Nishidome, Kohei Nagai, Kento Uchida, Yota Ichinose, Yohei Yomogida, Yasumitsu Miyata, Koichiro Tanaka, Kazuhiro Yanagi
Nano lett. 20, 6215-6221 (2020)

極端非線形光学現象である高次高調波発生を、電解質ゲーティングを駆使して、増大させることや、減少されることを世界ではじめて実現した成果。単層カーボンナノチューブと高次高調波発生との関係も実験的に明らかにした成果です。

2. Solving the Thermoelectric Trade-Off Problem with Metallic Carbon Nanotubes

Yota Ichinose, Akari Yoshida, Kanako Horiuchi, Kengo Fukuhara, Natsumi Komatsu, Weilu Gao, Yohei Yomogida, Manaho Matsubara, Takahiro Yamamoto, Junichiro Kono, Kazuhiro Yanagi
Nano lett. 19, 7370-7376 (2019)

一般的に一次元金属材料系においてはゼーベック係数と電気伝導率の間にはトレードオフの関係があります。即ち、ゼーベック係数を増大させると電気伝導率は減少するという関係です。しかし一次元金属材料である金属型単層カーボンナノチューブにおいては、そのトレードオフが破れるということを実験および理論の両面で明らかにした成果です。熱電変換の性能向上に新たな指針を与えた研究成果です。

3. Intersubband plasmons in the quantum limit in gated and aligned carbon nanotubes

K. Yanagi, R. Okada, Y. Ichinose, Y. Yomogida, F. Katsutani, W.L. Gao, J. Kono
Nature Comm. 9, 1121 (2018)

単層カーボンナノチューブに高密度キャリア注入をすると、ナノチューブの軸の垂直方向に新たなプラズモン吸収が形成されることを世界ではじめて解き明かした成果です。それがintersubband遷移にも由来することではないかと解き明かしています。ライス大学のKono先生との共同研究の成果で、柳がサバティカルを利用してライス大で研究した際の成果です。８年間前に不思議に思った吸収構造の背景を、一歩一歩実験的に検証し、最後、配列制御を行った薄膜に対して研究を行うことにより、最終的に解き明かすことに成功したというとても思い入れのある成果です。

4. Tuning Localized Transverse Surface Plasmon Resonance in Electricity Selected Single Wall Carbon Nanotubes by Electrochemical Doping

T. Igarashi, H. Kawai, N. Cuong, S. Okada, T. Pichler, K. Yanagi
Phys. Rev. Lett. 114, 176807 (2015)

2018のnature commの前の段階にあり、新たな吸収が軸に垂直方向のプラズモン由来ではないか？と提案した論文です。2008年の論文で良く分からなかったところを、新たな実験データと共に、更に深く考察した成果です。

5. Tuning of the Thermoelectric Properties of One-Dimensional Material Networks by Electric Double Layer Techniques using Ionic liquids

K. Yanagi, S. Kanda, Y. Oshima, Y. Kitamura, H. Kawai, T. Yamamoto, T. Takenobu, Y. Nakai, Y. Maniwa
Nano Lett. 14, 6437-6442 (2014)

系統的にキャリア注入制御を行い、薄膜系においてｐ型・ｎ型の熱電制御を実現した研究成果です。電解質ゲーティングと熱電測定を組み合わせた成果であり、正確かつ再現性のあるデータを得るのに１年以上デバイスの改良を加える必要がありました。今ではゼーベック係数および電気伝導率との相関を明らかにする上で、本研究室において必須の技術です。

6. Single chirality extraction of single-wall carbon nanotubes for the encapsulation of organic molecules

M. Kawai, H. Kyakuno, T. Suzuki, T. Igarashi, H. Suzuki, T. Okazaki, H. Kataura, Y. Maniwa, K. Yanagi
J. Am. Chem. Soc. 134, 9545-9548 (2012)

単層カーボンナノチューブの内部に様々な分子を内包することができますが、そのような直径が太いナノチューブにおいて、単一カイラル構造のナノチューブを得ることはとても困難でした。私達は、金属型・半導体型分離と直径分離を組みあせた分離精製を行うことで、偶然にもある特定のカイラル構造のナノチューブが得られることを見出しました。

7. Electrochromic carbon electrodes: Controllable visible color changes in metallic single-wall carbon nanotubes

K. Yanagi, R. Moriya, Y. Yomogida, T. Takenobu, Y. Naito, T. Ishida, H. Kataura, K. Matsuda, Y. Maniwa
Adv. Mater. 23, 2811-2814 (2011)

金属型単層カーボンナノチューブは直径に依存して、赤・青・黄色の色を示します。その色を電界をかけることによって自在に制御することができることを示した研究成果です。実は2018年のnature commの実験は、この研究の際に見出した新しい光吸収構造が、正しく理解できなかったことから、8年間程かけて、一歩一歩とその物理的背景を解き明かしてきた成果です。

8. Transport Mechanisms in High-Purity Metallic and Semiconducting Single-Wall Carbon Nanotube Networks

K. Yanagi, H. Udoguchi, S. Sagitani, Y. Oshima, T. Takenobu, H. Kataura, T. Ishida, K. Matsuda, Y. Maniwa
ACS Nano 4, 4027-4032 (2010)

金属型単層カーボンナノチューブ薄膜と半導体型単層カーボンナノチューブ薄膜においてどのような伝導機構が異なるのかを解き明かした成果です。同じナノチューブであっても巻き方によってバルクの伝導が大きく異なることが明確に分かりました。

9. Imaging the dynamic behaviour of individual retinal chromophores confined inside carbon nanotubes

Z. Liu, K. Yanagi, K. Suenaga, H. Kataura, S. Iijima
Nature Nanotechnology 2, 422-425 (2007)

柳が有する有機分子の合成技術（博士課程の学生の時にやってました）と内包技術を組みあせて、C60分子にレチナール分子をくっつけた分子を、ナノチューブの中に入れた場合の構造を電子顕微鏡観察で見て頂いたところ、偶然にも、レチナールのシス・トランス異性化の構造を電子顕微鏡で見出すことができた成果です。レチナールのシス・トランス異性化は、生体における光応答に重要な役割を果たしており、ナノチューブのケージの中で電子顕微鏡を通して見えた結果を知った時には（実際には、Liu博士・末永博士が見られたものであり、本成果はお二方のご尽力が主です。）のは感動した瞬間でした。もともとは、π共役系の色素分子が本当にナノチューブに内包されているのか（2007の論文など）を、検証しようとはじめた成果で、C６０にπ共役系の分子をくっつけてみたらどうか？とはじめた研究で生まれた成果です。振り返ると、やはり、実験で得られた事実を更に深く探求することや、新たな観点からも信頼性を高めようとする研究から、思ってもいなかった成果が出ている気がします(nature comm 2018や本論文など)。

10. Photosensitive function of encapsulated dye in carbon nanotubes

K. Yanagi, K. Iakoubovskii, H. Matsui, H. Matsuzaki, H. Okamoto, Y. Miyata, Y. Maniwa, S. Kazaoui, N. Minami, H. Kataura
J. Am. Chem. Soc. 129, 4992-4997 (2007)

ナノチューブ内部に色素分子を内包した場合、色素分子から高効率な光エネルギー移動がナノチューブに生じ、ナノチューブに新たな励起発光が生じることを解き明かした研究成果です。光合成色素タンパク複合体をモチーフにした研究テーマで得られた成果です。

学生の受賞歴

• 伊原茜
  第10回ZAIKEN Festa
  優秀賞
  2023年

  

• 伊原茜
  第65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
  2023年
• 伊藤駿一郎　伊原茜
  学術変革領域研究（A）「２.５次元物質科学：社会変革に向けた物質科学のパラダイムシフト」 第５回領域会議
  若手奨励賞
  2023年

  

• 永野真衣
  第9回ZAIKEN Festa
  優秀賞
  2022年

  

• 西留比呂幸
  第63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
  2022年

  

• 一ノ瀬遥太
  2021年年次大会 日本物理学会
  学生優秀発表賞
  2021年
• 一ノ瀬遥太
  MNC2020 (33rd International Microprocesses and Nanotechnology Conference)
  Most Impressive Presentation賞
  2020年
• 吉田朱里
  第59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 & Nanoscale Horizons賞
  2020年

  

• 西留比呂幸
  2019年秋季大会日本物理学会
  学生優秀発表賞
  2019年

  

• 河合英輝
  第41回（2019年度）
  応用物理学会論文奨励賞
  2019年

  

• 一ノ瀬遥太
  第15回日本熱電学会学術講演会
  優秀ポスター賞
  2018年

  

• 一ノ瀬遥太
  第54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 & Journal of Materials Chemistry A賞
  2018年

  

• 一ノ瀬遥太
  ナノカーボンワークショップ2018
  優秀講演賞
  2018年

  

• 野崎純司
  応用物理学会　第９回ポスター賞
  2017年

  

• 野崎純司
  MNC2015　outstanding paper award
  (29th International Microprocesses and Nanotechnology Conference, 応用物理学会)
  2016年

  

• 大島侑己
  フラーレンナノチューブグラフェン学会 若手奨励賞
  「イオン液体を用いた電気二重層キャリア注入による半導体型単層カーボンナノチューブの熱電物性の制御」
  2014年

  

• 河合将利
  フラーレンナノチューブグラフェン学会 若手奨励賞
  分子内包可能な単層カーボンナノチューブの単一カイラリティ精製」
  2012年

  

• 守屋理恵子
  フラーレンナノチューブグラフェン学会 若手奨励賞
  「エレクトロクロミックなカーボン電極：金属型単層カーボンナノチューブの色制御」
  2011年