宮田 潔志 (MIYATA Kiyoshi)

役職

准教授

略歴

山口県生まれ、山口県立山口高等学校卒業
2015年　京都大学にて博士（理学）取得
2015年4月-2018年1月　米国コロンビア大学にて博士研究員
2018年2月より現職

Chem-Stationスタッフ 兼任（ケムステSlack管理者）

趣味

卓球、カラオケ、DDR

座右の銘

イシューから始めよ
本気の失敗には価値がある
やらない善よりやる偽善

その他の参考資料

2024年1月17日に、九州大学Brown Bag Seminar No. 127で光化学について一般向けに紹介しました！　九州大学公式YouTubeから公開されています。一般の人向けに光化学という学問の面白さや重要性、当研究室の取り組みを紹介してますので、興味のある方は是非ご覧ください！Brown Bag Seminar No. 127 宮田 潔志 准教授「光化学　～光エネルギーを手にした分子の力で革新的な技術を切り拓く～」

“光”機到来！Qコロキウムでの講演がChem-StationのYouTubeチャンネルで公開されました。
「時間分解赤外分光で紐解く熱活性化遅延蛍光材料の電子・構造ダイナミクス」

https://youtu.be/bgwhyJrkIt4

研究テーマ１：一重項励起子分裂に伴う電子・構造ダイナミクス

分子が光を吸収すると、電子励起状態が生じます。特定の分子では励起により生じた一重項励起状態が二つの三重項励起状態に分裂する過程、シングレットフィッション（Singlet fission: SF）が生じます。SFは一つの光子から二つの励起状態を生じる多重励起子生成過程であり、高効率を達成できる次世代電子デバイスへの応用が期待されていますが、現状ではまだ未解明な点が多く残されています。当研究室が得意とする超高速分光を駆使して、励起子分裂過程に伴って分子に生じる変化を実時間観測することで微視的な原理解明を目指しています。

図1 (a)一重項励起子分裂の模式図。一つの一重項励起状態(S1)から二つの三重項励起状態(T1)が生成する。(b)過渡吸収分光によりプローブされたルブレン単結晶で生じる一重項励起子分裂。100 ps（ピコ秒, 10-12秒）の時間をかけて、S1由来の信号(600 nm周辺)が減衰するにつれて、T1由来の信号(510, 800 nm周辺)が増大している様子が捉えられた。
参考サイト：分子振動と協奏する超高速励起子分裂現象の解明

 

研究テーマ2：新規半導体のキャリアダイナミクス

詳細は後日記載
参考サイト：有機無機ハイブリッドペロブスカイトはなぜ優れているのか？

主な業績等

【受賞等】

  1. 2022年: 第15回分子科学会「奨励賞」受賞
    「超高速分光を利用した有機光機能性材料の電子・構造ダイナミクスと機能発現メカニズムの研究」
  2. 2020年: 文部科学大臣表彰「若手科学者賞」受賞
    「新規有機光機能性材料の光励起ダイナミクスの研究」
  3. 2020年: 第14回PCCP Prize受賞（日本化学会／Royal Society of Chemistry）
    「Direct Observation of Ultrafast Electron/Structural Dynamics of Molecule-based Semiconductors for Optoelectronics」
  4. 2018年: Journal of Material Chemistry A Prize講演賞 受賞（Royal Society of Chemistry）
    「有機–無機ハイブリッド鉛ハライドペロブスカイト半導体の光励起構造ダイナミクスと電子物性」

【学会発表等】

  1. ○Kiyoshi Miyata
    “Exploring the correlation among electron-phonon-spin degree of freedom in advanced molecular optoelectronics”
    Recent progress in Developing Advanced Luminescent Materials, Wiley Aggregate webinar, online, 2023年3月.【招待講演】
  2. ○Kiyoshi Miyata
    “Application of ultrafast spectroscopy to understand CO2 reduction mechanisms of supramolecular photocatalysts”
    錯体化学会第72回討論会,福岡,2022年9月.【招待講演】
  3. ○宮田潔志
    “電子-構造-スピンの自由度が協奏する光機能性材料の実時間分光分析”
    第43回光化学若手の会,オンライン,2022年6月10日.【招待講演】
  4. ○宮田潔志
    “超高速分光で追跡する有機分子/金属錯体のスピン転換過程と光機能”
    第10回分光イノベーションシンポジウム,オンライン,2021年10月15日.【招待講演】
  5. ○宮田潔志
    “光機能性材料の理解を目指した超高速分光分析”
    第60回分子科学若手の会夏の学校,オンライン,2021年8月18日.【招待講演】
  6. ○Kiyoshi Miyata, Ken Onda, “Direct observation of ultrafast structural dynamics of emergent materials for optoelectronics”,
    The 11th Asian Conference on Ultrafast Phenomena, Shanghai, January 2020.【招待講演】
  7. ○宮田潔志, Xiaoyang Zhu, 恩田健「超高速分光で検出する分子性材料の超高速電子／構造ダイナミクス」,
    第80回応用物理学会秋季学術講演会,札幌,2019年9月.【招待講演】
  8. ○Kiyoshi Miyata, “Real-time observation of concerted electron-phonon dynamics in organic materials for optoelectronics”,
    CEMS topical meeting on Organic Photoelectronics, Wako, July 2019.【招待講演】
  9. ○宮田潔志,「超高速振動分光で見る光機能性材料の励起状態ダイナミクス：協奏的に生じる電子／構造ダイナミクスの理解を目指して」,
    九重分子科学セミナー,九重,2019年7月.【招待講演】
  10. ○Kiyoshi Miyata, “Real-time observation of ultrafast structural dynamics in functional molecules using time-resolved infrared spectroscopy”,
    15th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments, Kusatsu, June 2019.【招待講演】
  11. ○宮田潔志,「超高速レーザー分光で探る鉛ハライドペロブスカイト材料の電子-構造ダイナミクス」,
    ハロゲン化金属ペロブスカイト研究の最前線,千葉,2019年3月.【招待講演】
  12. ○宮田潔志,「超高速分光で見る熱活性化遅延蛍光材料の発光ダイナミクス：光励起構造ダイナミクスと発光特性」,
    2019年産業科学研究所ナノテクセンター　若手セミナー,大阪,2019年2月.【招待講演】
  13. ○Kiyoshi Miyata, “Probing electron-phonon couplings in organic semiconductors using static/time-resolved spectroscopy”,
    The 3rd symposium of Frontier of Organic Semiconductor Laser 2019, Brisbane, January 2019.【招待講演】
  14. ○宮田潔志,「ポーラロンモデルからみた鉛ハライドペロブスカイトの電子物性」,
    第79回応用物理学会秋季学術講演会,名古屋,2018年9月.【招待講演】
  15. ○Kiyoshi Miyata, X.-Y. Zhu, “Crystalline Liquid Duality and Large Polaron Formation in Lead Halide Perovskites”,
    MRS Fall Meeting 2017, Boston, November 2017.【招待講演】
  16. ○Kiyoshi Miyata, X.-Y. Zhu, “How are charge carriers protected in lead halide perovskite?”,
    SPIE Optics + Photonics 2017, San Diego, August 2017.【招待講演】
  17. ○Kiyoshi Miyata, “Nature of initial excitation in singlet fission”,
    Singlet Fission Workshop 2015, Boulder, August 2015.【招待講演】

【主な原著論文】

20.
“Room-temperature quantum coherence of entangled multiexcitons in a metal-organic framework”
Akio Yamauchi, Kentaro Tanaka, Masaaki Fuki, Saiya Fujiwara, Nobuo Kimizuka, Tomohiro Ryu, Masaki Saigo, Ken Onda, Ryota Kusumoto, Nami Ueno, Harumi Sato, Yasuhiro Kobori,* Kiyoshi Miyata,* Nobuhiro Yanai*
Science Advances 10, eadi3147 (2024).

19.
“Highly efficient light harvesting of a Eu(III) complex in a host–guest film by triplet sensitization”
Shiori Miyazaki, Kenichi Goushi, Yuichi Kitagawa, Yasuchika Hasegawa, Chihaya Adachi, Kiyoshi Miyata and Ken Onda
Chem. Sci., 24, (2023).

Chem-Station記事：
分子間エネルギー移動を利用して、希土類錯体の発光をコントロール！

18.
“Singlet fission as a polarized spin generator for dynamic nuclear polarization”
Yusuke Kawashima, Tomoyuki Hamachi, Akio Yamauchi, Koki Nishimura, Yuma Nakashima, Saiya Fujiwara, Nobuo Kimizuka, Tomohiro Ryu, Tetsu Tamura, Masaki Saigo, Ken Onda, Shunsuke Sato, Yasuhiro Kobori, Kenichiro Tateishi, Tomohiro Uesaka, Go Watanabe*, Kiyoshi Miyata* & Nobuhiro Yanai*
Nat. Commun. 14, 1056 (2023).

プレスリリース：
⽔を⾼核偏極化する⾊素材料の開発に成功　〜⼀重項励起⼦分裂（シングレット・フィッション）の新しい応⽤を提案〜

17.
“Solvent-dependent dual emission processes in charge-transfer excited states of phenothiazine-triphenyltriazine conformers“
Tomohiro Ryu, Kiyoshi Miyata, Masaki Saigo, Yuushi Shimoda, Youichi Tsuchiya, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi, Ken Onda*
Chem. Phys. Lett., 809, 140155 (2022).

16.
“Characterization of Excited States in a Multiple-Resonance-Type Thermally Activated Delayed Fluorescence Molecule Using Time-Resolved Infrared Spectroscopy“
Masaki Saigo, Yuushi Shimoda, Takumi Ehara, Tomohiro Ryu, Kiyoshi Miyata, and Ken Onda*
Bulletin of the Chemical Society of Japan,  95, 381-388(2022).

15. 
“Achieving Thermally Activated Delayed Fluorescence from Benzophenone by Host-Guest Complexation“
Raj Kumar Koninti, Kiyoshi Miyata*, Masaki Saigo, Ken Onda*
J. Phys. Chem. C, 125, 17392-17399 (2021).

14.
“Intramolecular-rotation driven triplet-to-singlet upconversion and fluctuation induced fluorescence activation in linearly connected donor-acceptor molecules“
Yuushi Shimoda, Kiyoshi Miyata*, Masaki Saigo, Youichi Tsuchiya, Chihaya Adachi, Ken Onda*
J. Chem. Phys. 153, 204702 (2020)

13. 
“Dual Energy Transfer Pathways from an Antenna Ligand to Lanthanide Ion in Trivalent Europium Complexes with Phosphine-Oxide Bridges”,
Shiori Miyazaki, Kiyoshi Miyata*, Haruna Sakamoto, Fumiya Suzue, Yuichi Kitagawa, Yasuchika Hasegawa, Ken Onda*,
J. Phys. Chem. A, 124, 6601-6606 (2020).

12. 
“Liquid-like dielectric response is an origin of long polaron lifetime exceeding 10 μs in lead bromide perovskites”,
Kiyoshi Miyata*, Ryota Nagaoka, Masaki Hada, Takanori Tanaka, Ryuji Mishima, Taihei Kuroda, Sota Sueta, Takumi Iida, Yoshifumi Yamashita, Takeshi Nishikawa, Kenji Tsuruta, Yasuhiko Hayashi, Ken Onda, Toshihiko Kiwa*, Takashi Teranishi*,
Journal of Chemical Physics, 152, 084704 (2020).

11.
“Selective Reduction Mechanism of Graphene Oxide Driven by the Photon Mode versus the Thermal Mode“
Masaki Hada*, Kiyoshi Miyata, Satoshi Ohmura, Yusuke Arashida, Kohei Ichiyanagi, Ikufumi Katayama, Takayuki Suzuki, Wang Chen, Shota Mizote, Takayoshi Sawa, Takayoshi Yokoya, Toshio Seki, Jiro Matsuo, Tomoharu Tokunaga, Chihiro Itoh, Kenji Tsuruta, Ryo Fukaya, Shunsuke Nozawa, Shin-ichi Adachi, Jun Takeda, Ken Onda*, Shin-ya Koshihara, Yasuhiko Hayashi, Yuta Nishina*
ACS Nano, 13, 10103-10112 (2019).

10.
“Suppression of Structural Change upon S1-T1 Conversion Assists the Thermally Activated Delayed Fluorescence Process in Carbazole-Benzonitrile Derivatives“
Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata*, Sei’ichi Tanaka, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi, and Ken Onda*
J. Phys. Chem. Lett., 10, 2475-2480 (2019).

9. Kiyoshi Miyata, Felisa S. Conrad-Burton, Florian L. Geyer, and X.-Y. Zhu,
“Triplets Pair States in Singlet Fission”,
Chemical Reviews, 119, 4261-4292 (2019).

8. Andrew Schlaus, Michael Spencer, Kiyoshi Miyata, Fang Liu, Xiaoxia Wang, Ipshita Datta, Michal Lipson, Anlian Pan, X-Y Zhu,
“How lasing happens in CsPbBr 3 perovskite nanowires”,
Nature Communications, 10, 265 (2019).
7. Kiyoshi Miyata, and X.-Y. Zhu,
“Ferroelectric large polarons”,
Nature Materials, 17, 379-381 (2018).

6. Kiyoshi Miyata, Timothy L. Atallah, and X.-Y. Zhu,
“Lead halide perovskites: Crystal-liquid duality, phonon glass electron crystals, and large polaron formation”,
Science Advances, 3, e1701469 (2017).

5. Kiyoshi Miyata, Daniele Meggiolaro, M. Tuan Trinh, Prakriti P. Joshi, Edoardo Mosconi, Skyler C. Jones, Filippo De Angelis, and X.-Y. Zhu,
“Large polarons in lead halide perovskites”,
Science Advances, 3, e1701217 (2017).

4. Kiyoshi Miyata, Yuki Kurashige, Kazuya Watanabe, Toshiki Sugimoto, Shota Takahashi, Shunsuke Tanaka, Jun Takeya, Takeshi Yanai, and Yoshiyasu Matsumoto,
“Coherent singlet fission activated by symmetry breaking”,
Nature Chemistry, 9, 983 (2017).

3. Daniel Niesner*, Haiming Zhu*, Kiyoshi Miyata*, Prakriti Pradhan Joshi, Tyler J. S. Evans, Bryan J. Kudisch, M. Tuan Trinh, Manuel Marks, and X.-Y. Zhu,
“Persistent Energetic Electrons in Methylammonium Lead Iodide Perovskite Thin Films”,
J. Am, Chem. Soc., 138 15717 (2016).

2. Haiming Zhu*, Kiyoshi Miyata*, Yongping Fu, Jue Wang, Prakriti P. Joshi, Daniel Niesner, Kristopher W. Williams, Song Jin, and X.-Y. Zhu,
“Screening in crystalline liquids protects energetic carriers in hybrid perovskites”,
Science, 353, 1409 (2016).

1. Kiyoshi Miyata, Shunsuke Tanaka, Yuuta Ishino, Kazuya Watanabe, Takafumi Uemura, Jun Takeya, Toshiki Sugimoto, and Yoshiyasu Matsumoto,
“Microscopic hole transfer efficiency in organic thin film transistors studied with charge modulation spectroscopy”,
Physical Review B, 91, 195306 (2015).

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