西郷 将生 (SAIGO Masaki)
出身
鹿児島県立出水高等学校卒業
趣味
酒、旅行、寝ること
座右の銘
青は藍より出でて藍より青し
知は力なり
研究テーマ：有機EL発光材料に用いられる熱活性化遅延蛍光分子の励起状態ダイナミク解明
近年スマートフォンのディスプレイなどにも搭載され世間の注目を集めつつある有機ELですが、実用化されているものの未だに発光材料は研究されており、コストや効率、耐久性の問題などの課題も残されています。そこで独自開発した装置を用いて発光材料の励起状態ダイナミクスを実時間観測することによって、発光機構を分子レベルでより詳細に明らかにすることを目指しています。有機EL材料の中でも、重元素なしで発光効率100%を達成するポテンシャルを持っている熱活性化遅延蛍光（TADF）材料は2012年に報告されて[Nature, 492, 234–238 (2012).] 以来多く研究されています。このTADFの詳細なメカニズムを解明すべく、超高速分光を用いてさまざまな実験を行っています。詳細な研究内容は以下の通りです。
１．カルバゾール－ベンゾニトリル誘導体の励起状態構造ダイナミクス
最初に報告されたTADF分子とその類縁体について、溶液中における励起状態構造ダイナミクスと熱活性化遅延蛍光の関連性について、時間分解赤外振動分光法や量子化学計算を駆使した機構解明を目指しています。（業績：1-2など）
（九州大学・安達研究室との共同研究）
図1. (a) 熱活性化遅延蛍光の簡略なスキーム. (b) 研究対象であるo-3CzBNの分子構造とその時間分解赤外スペクトルの時間変化.
参考サイト：超高速レーザー分光を用いた有機EL発光材料の分子構造変化の実測
２．TADF活性と構造ダイナミクスの環境依存性に関する研究
これまで溶液中において、励起状態の構造変化の抑制がTADF過程を促進することを明らかにしてきましたが、有機ELに用いられる発光材料が実際にデバイス中で使われる時は、固体として存在しています。そのため、デバイス中での挙動により近い固体中での励起状態構造に興味が持たれます。また、発光分子周囲の環境依存性ということで溶媒（誘電率）依存も気になります。そこで固体中におけるTADF特性と励起状態構造やこれらの溶媒依存性について、時間分解赤外分光や時間分解発光分光を用いて調べています。（業績1-3、2-10）
３．多段階励起過渡吸収分光法を用いた高次三重項励起状態に関する研究
近年TADF過程において、S1やT1状態だけではなく、高次三重項励起（Tn）状態の寄与が示唆されています。しかし、これらの存在や寄与を直接観測した例はありません。そこで、複数のレーザーを組み合わせた多段階励起過渡分光法の開発を行い、これらの直接観測に挑戦しています。（業績2-11）
４．ドナー－アクセプター型TADF分子の溶媒和ダイナミクスの解明
TADF分子はドナー分子とアクセプター分子を連結させることが分子設計の基本であり1,2、TADF分子の励起状態は電荷分離（Charge transfer: CT）状態となります。CT状態では分子全体に電荷の偏りが生じているため溶媒による影響を受けやすいという特徴があります。発光材料をデバイスにした時の環境制御の観点からも周りの環境による影響を実験的に確かめることは重要です。そこで、可視領域の過渡吸収分光法や時間分解発光測定を用いて、溶媒和ダイナミクスの解明に取り組んでいます。
（英国・University of St Andrews・Samuelグループと京都大学・梶研究室、九州大学・安達研究室の共同研究。）
図２．DACT-IIの分子構造と発光スペクトルの溶媒依存性 [Nat. Commun., 6, 8476 (2015).]
その他の研究テーマ
CO2光還元触媒の電子移動測定（東京工業大学・石谷研究室との共同研究、業績1-1）や発光性配位高分子の時間分解発光・時間分解赤外測定（九州大学・大場研究室との共同研究、業績1-5）、酸素輸送系ペロブスカイトの光誘起ダイナミクス測定（東京工業大学・腰原研究室との共同研究、業績1-7）、三重項三重項消滅アップコンバージョン材料の過渡吸収測定（九州大学・君塚研究室との共同研究、業績1-8）など、これまで多岐に渡って研究を行っています。
図3．これまでに扱った(a) CO2還元触媒 および (b) 三重項三重項アップコンバージョン材料
業績
【原著論文】Google scholar
1-14. Haruka Yoshino*, Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Jenny Pirillo, Yuh Hijikata, Wataru Kosaka and Hitoshi Miyasaka*
“Unprecedented highly efficient photoluminescence in a phosphorescent Ag(I) coordination polymer”
Chemical Communications (2023) Accepted.
1-13. 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*
“Singlet fission as a polarized spin generator for dynamic nuclear polarization”
Nature Communications 14, 1056 (2023).
1-12. Tomohiro Ryu, Kiyoshi Miyata, Masaki Saigo, Yuushi Shimoda, Youichi Tsuchiya, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi, Ken Onda*
“Solvent-dependent dual emission processes in charge-transfer excited states of phenothiazine-triphenyltriazine conformers”
Chemical Physics Letters, 809, 140155 (2022).
1-11. Hartmut Yersin*, Rafał Czerwieniec, Larisa Mataranga-Popa, Jan-Michael Mewes*, Gang Cheng*, Chi-Ming Che*, Masaki Saigo, Shuji Kimura, Kiyoshi Miyata, Ken Onda*
“Eliminating the Reverse ISC Bottleneck of TADF Through Excited State Engineering and Environment-Tuning Toward State Resonance Leading to Mono-Exponential Sub-µs Decay. High OLED External Quantum Efficiency Confirms Efficient Exciton Harvesting“
Advanced Functional Materials, 32, 2201772 (2022).
1-10. Masaki Saigo, Yuushi Shimoda, Takumi Ehara, Tomohiro Ryu, Kiyoshi Miyata, and Ken Onda
“Characterization of Excited States in a Multiple-Resonance-Type Thermally Activated Delayed Fluorescence Molecule Using Time-Resolved Infrared Spectroscopy”
Bulletin of the Chemical Society of Japan, 95, 381-388 (2022).
Selected Paperに選出されました！
1-9. Yasunori Matsui, Yudai Yokoyama, Takuya Ogaki, Kenta Ishiharaguchi, Akitsugu Niwa, Eisuke Ohta, Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Hiroyoshi Naito, and Hiroshi Ikeda
“Aggregation-induced Emission Active Thermally-activated Delayed Fluorescence Materials Possessing N-Heterocycle and Sulfonyl Groups”
Journal of Materials Chemistry C, 10, 4607-4613 (2022).
1-8. Masanori Uji, Naoyuki Harada, Nobuo Kimizuka, Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Nobuhiro Yanai
“Heavy metal-free visible-to-UV photon upconversion with over 20% efficiency sensitized by a ketocoumarin derivative”
Journal of Materials Chemistry C, 10, 4558-4562 (2022).
1-7. Masaki Hada, Satoshi Ohmura, Tadahiko Ishikawa, Masaki Saigo, Naoya Keio, Wataru Yajima, Tatsuya Suzuki, Daisuke Urushihara, Kou Takubo, Yusuke Masaki, Makoto Kuwahara, Kenji Tsuruta, Yasuhiko Hayashi, Jiro Matsuo, Takayoshi Yokoya, Ken Onda, Fuyuki Shimojo, Muneaki Hase, Sumio Ishihara, Toru Asaka, Nobuyuki Abe, Taka-hisa Arima, Shin-ya Koshihara, Yoichi Okimoto
“Photoinduced oxygen transport in cobalt double-perovskite crystal EuBaCo2O5. 39”
Applied Materials Today, 24, 101167 (2021).
1-6. Raj Kumar Koninti, Kiyoshi Miyata, Masaki Saigo, Ken Onda
“Achieving Thermally Activated Delayed Fluorescence from Benzophenone by Host–Guest Complexation”
The Journal of Physical Chemistry C, 125, 17392-17399 (2021).
1-5. Kenta Sasaki, Haruka Yoshino, Yuushi Shimoda, Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Kunihisa Sugimoto, Hitomi Yamate, Hiroki Miura, Benjamin Le Ouay, Ryo Ohtani, Masaaki Ohba
“Guest-Tunable Excited States in a Cyanide-Bridged Luminescent Coordination Polymer”
Inorganic chemistry, 60, 6140-6146 (2021).
1-4. Yuushi Shimoda, Kiyoshi Miyata, Masaki Saigo, Youichi Tsuchiya, Chihaya Adachi, Ken Onda
“Intramolecular-rotation driven triplet-to-singlet upconversion and fluctuation induced fluorescence activation in linearly connected donor–acceptor molecules”
The Journal of Chemical Physics, 153, 204702 (2020).
1-3. Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi and Ken Onda,
“Solvent Dependence of Structural Dynamics and Spin-flip Processes in 3,4,5-tri(9H-carbazole-9-yl)benzonitrile (ortho-3CzBN)”
ChemRxiv, doi: 10.26434/chemrxiv.11798568.v2 (2020).
1-2. Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Sei’ichi Tanaka, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi and Ken Onda,
“Suppression of Structural Change upon S1-T1 Conversion Assists the Thermally Activated Delayed Fluorescence Process in Carbazole-Benzonitrile Derivatives”
The journal of Physical Chemistry Letters, 10, 2475-2480 (2019).
1-1. Kazuhide Koike, David C Grills, Yusuke Tamaki, Etsuko Fujita, Kei Okubo, Yasuomi Yamazaki, Masaki Saigo, Tatsuhiko Mukuta, Ken Onda, Osamu Ishitani
“Investigation of excited state, reductive quenching, and intramolecular electron transfer of Ru(II)–Re(I) supramolecular photocatalysts for CO2 reduction using time-resolved IR measurements”
Chemical science, 9, 2961-2974 (2018).
【学会発表】
2-14
Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi, Ken Onda
“Excited-state structural dynamics of thermally activated delayed fluorescence molecules in solution and solid using time-resolved infrared spectroscopy” (Oral presentation)
IUMRS-ICYRAM2022，Fukuoka，August 4th (2022)
2-13
Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi, Ken Onda
“Excited-state structural dynamics and thermally activated delayed fluorescence in solid-state for donor-acceptor type molecules” (Oral presentation)
International Conference on the Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM) 2022, Glasgow, July 20th (2021)
2-12
Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi, Ken Onda
“Structural Dynamics in TADF Molecules Using Time-Resolved Infrared Spectroscopy” (Short presentation)
The 6th International TADF Workshop，Fukuoka，December 10th (2021)
2-11
西郷将生，宮田潔志，恩田健
「高次三重項励起状態直接観測のための多段階励起過渡分光」（口頭）
第15回分子科学討論会，オンライン開催，2021年9月19日
2-10
西郷将生，宮田潔志，田村徹，中野谷一，安達千波矢，恩田健
「固体中のカルバゾール・ベンゾニトリル誘導体の励起状態構造ダイナミクスと熱活性化遅延蛍光」（口頭）
分子科学会オンライン討論会，オンライン開催，2020年9月14日
2-9
Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi, Ken Onda
“Suppression of structural change assists thermally activated delayed fluorescence in carbazole-benzonitrile derivatives”（Poster）
24th International Krutyn Summer School 2019, MAZUR-SYRENKA, Krutyn, Poland, September 4th (2019)
2-8
西郷 将生, 宮田 潔志, 中野谷 一, 安達 千波矢, 恩田 健
「カルバゾールベンゾニトリル誘導体の励起状態における構造変化抑制と熱活性化遅延蛍光」（口頭）
第80回 応用物理学会秋季学術講演会，北海道大学 札幌キャンパス，2019年9月19日
2-7
Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi, Ken Onda
“Structural relaxation upon S1-T1 conversion and thermally activated delayed fluorescence in carbazole-benzonitrile derivatives”（Poster）
CEMS Topical Meeting on Organic Photoelectronics: Theory, Materials, Interfaces, and Spectroscopy, RIKEN CEMS, July 26th (2019)
2-6
Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi, Ken Onda
“Structural relaxation along with S1-T1 conversion in carbazol-benzonitrile derivatives”（Poster）
11th International Symposium on Ultrafast Surface Dynamics, Zhejiang, China, June 9th (2019)
2-5
西郷 将生, 宮田 潔志, 中野谷 一, 安達 千波矢, 恩田 健
「カルバゾール‐シアノベンゼン誘導体材料の励起状態における量子化学計算条件の検討」（口頭）
有機EL討論会 第27回例会，イーグレひめじ，2018年11月2日
2-4
西郷 将生，宮田 潔志，田中 誠一，向田 達彦，中野谷 一，安達 千波矢，佐藤 徹，恩田 健
「カルバゾール‐シアノベンゼン誘導体の励起状態構造ダイナミクスと熱活性化遅延蛍光」（ポスター）
第12回 分子科学討論会2018福岡，福岡国際会議場，2018年9月11日
2-3
西郷 将生，宮田 潔志，田中 誠一，向田 達彦，中野谷 一，安達 千波矢，佐藤 徹，恩田 健
「時間分解振動分光による熱活性化遅延蛍光材料の励起状態構造ダイナミクスの観測」（口頭）
2018年光化学討論会，関西学院大学上ヶ原キャンパス，2018年9月
2-2
西郷 将生，宮田 潔志，田中 誠一，向田 達彦，中野谷 一，安達 千波矢，佐藤 徹，恩田 健
「熱活性化遅延蛍光分子における励起状態構造の解明」（口頭）
第13回 有機デバイス・物性院生研究会，九州大学伊都キャンパス, 2018年7月27日
2-1
Masaki Saigo, Kiyoshi Miyata, Sei’ichi Tanaka, Tatsuhiko Mukuta, Hajime Nakanotani, Chihaya Adachi, Tohru Sato, Ken Onda
“Excited-State Structural Dynamics of Thermally Activated Delayed Fluorescence Molecules” (Short presentation/Poster)
The 3rd International TADF Workshop，Fukuoka，July 19th (2018)
【日本語記事】
3-3. 西郷将生
「時間分解赤外分光法を用いた熱活性化遅延蛍光材料の励起状態構造ダイナミクスの研究」
複合系の光機能研究会ニュースレター，複合系の光機能研究会，No. 11，p.2 (2020).
3-2. 宮田潔志，西郷将生，恩田健
「熱活性化遅延蛍光材料の励起状態構造ダイナミクス」
光化学，光化学協会，Vol.50, No.3, p.189-192 (2019).
3-1. 西郷将生，宮田潔志，恩田健
「極小時間に生じる有機発光材料の分子変形を観測！
―第三世代有機EL材料の発光効率向上に向けて」
化学，化学同人，Vol.74, No.11, p.30-34 (2019).
【受賞等】
4-4 IUMRS-ICYRAM 2022 ICYRAM2022 Student Presentation Awards (Bronze)
4-3 九州大学 エネルギー研究教育機構 令和３年度 若手研究者・博士課程学生支援プログラム 銅賞
4-2 日本学術振興会 特別研究員（DC1）（2020~2023年）
4-1 第12回 分子科学討論会 優秀ポスター賞（2018年10月）
