2024/07/18 更新

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ナカガワ ケンタ
中川 鉄馬
所属
研究院(研究機関) 総合研究機構
職名
主任研究員(研究院講師)
学位
博士 (理学) ( 早稲田大学 )

経歴

  • 2023年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   総合研究機構 グローバル科学知融合研究所   主任研究員 (研究院講師)

  • 2022年04月
    -
    2023年03月

    早稲田大学   各務記念材料技術研究所   主任研究員   研究院講師

  • 2018年04月
    -
    2022年03月

    独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所   常勤研究員

  • 2023年04月
    -
    継続中

    ERATO 山内物質空間テクトニクスプロジェクト   ナノ物性計測テクトン   グループリーダー

  • 2018年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学 理工学部   訪問研究員

  • 2022年04月
    -
    2023年03月

    ERATO 山内物質空間テクトニクスプロジェクト   ナノ物性評価グループ   サブグループリーダー

  • 2019年04月
    -
    2022年03月

    早稲田大学   総合研究機構 グローバル科学知融合研究所   招聘研究員

  • 2018年04月
    -
    2019年03月

    早稲田大学 地域・地域間研究機構 グローバルバイオメディカルグリーンサイエンス研究所   招聘研究員

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所属学協会

  • 2020年01月
    -
     

    日本化学会

  •  
     
     

    日本結晶学会

  •  
     
     

    日本物理学会

  •  
     
     

    応用物理学会

  •  
     
     

    フラーレン・ナノチューブ・グラフェン学会

研究分野

  • 電気電子材料工学 / 電子デバイス、電子機器 / 分析化学 / 基礎物理化学

研究キーワード

  • 光学測定、結晶光学、キラル光学、磁気光学

  • ナノ材料、ナノデバイス、電気化学

  • 測定装置開発

受賞

  • 第19回大澤賞

    フラーレン・ナノチューブ・グラフェン学会  

    受賞者: 中川 鉄馬

  • 第53回(2022年秋季)応用物理学会講演奨励賞

    応用物理学会  

    受賞者: 中川鉄馬

 

論文

  • Chiral Inversion of Thalidomide During Crystal Growth by Sublimation

    Mizuki Kira, Yuta Shiga, Kenta Nakagawa, Ayaka Matsumoto, Keigo Tokita, Yukana Terasawa, Kun Zhang, Koichi Tsutao, Takuya Nakanishi, Satoshi Yoshida, Sota Sato, Norio Shibata, Toru Asahi

    Crystal Growth & Design    2024年04月  [査読有り]

    担当区分:筆頭著者, 責任著者

    DOI

  • Carbon Nanotubes Coupled with Silica Toroid Microcavities as Emitters for Silicon-Integrated Photonics

    Ren Tokunaga, Kotomi Kinoshita, Riku Imamura, Keigo Nagashima, Ryouhei Imafuku, Kenta Nakagawa, Takasumi Tanabe, Hideyuki Maki

    ACS Applied Nano Materials   5 ( 10 ) 14328 - 14335  2022年10月

     概要を見る

    A light source based on single-walled carbon nanotubes (SWNTs) is one of the promising candidates for a microsized light source on a silicon chip at telecommunication wavelengths in optical communications and optical interconnects. However, SWNT-based light emitters possess the disadvantage of having a very broad emission spectrum. Here, we present an ultranarrowlinewidth photoluminescence (PL) emitter based on a silica toroid resonator, along with SWNTs, on a silicon chip. We simultaneously managed both excitation and emission lights at telecommunication wavelengths on a silicon chip by employing a very simple in-line configuration consisting of a toroid resonator and a tapered fiber for light input and output. Owing to the extremely high Q factor of our silica toroid resonator, we obtained an ultrahigh Q factor (similar to 2.1 x 104) of C-band PL emission. We also demonstrated strong PL emission under laterally polarized excitation conditions owing to the strong coupling to the toroid resonator, and laterally polarized PL emission can be selectively generated independently of the excitation polarization direction. This SWNT-based PL emitter based on a simple system with a silica toroid resonator can open routes to highly integrated photonics and optoelectronics on silicon-based platforms.

    DOI

    Scopus

  • ナノカーボン赤外熱光源開発と赤外分析・イメージング応用

    中川 鉄馬, 志村 惟, 俣野 眞一朗, 牧 英之

    NEW DIAMOND誌   38 ( 147 ) 14 - 19  2022年10月  [査読有り]  [招待有り]

    担当区分:筆頭著者

  • Microemitter-Based IR Spectroscopy and Imaging with Multilayer Graphene Thermal Emission

    Kenta Nakagawa, Yui Shimura, Yusuke Fukazawa, Ryosuke Nishizaki, Shinichiro Matano, Shuma Oya, Hideyuki Maki

    Nano Letters    2022年04月

    担当区分:筆頭著者

    DOI

    Scopus

    5
    被引用数
    (Scopus)
  • Electrical Generation of Polarized Broadband Radiation from an On-Chip Aligned Carbon Nanotube Film

    Shinichiro Matano, Hidenori Takahashi, Natsumi Komatsu, Yui Shimura, Kenta Nakagawa, Junichiro Kono, Hideyuki Maki

    ACS Materials Letters     626 - 633  2022年03月

    DOI

    Scopus

    6
    被引用数
    (Scopus)
  • カーボンナノチューブ室温・通信波長単一光子源とチップ上光素子への展望

    大矢秀真, 牧英之, 中川鉄馬

    光アライアンス   33 ( 3 ) 25 - 28  2022年03月  [査読有り]

  • High-Speed and On-Chip Optical Switch Based on a Graphene Microheater

    Shoma Nakamura, Kota Sekiya, Shinichiro Matano, Yui Shimura, Yuuki Nakade, Kenta Nakagawa, Yasuaki Monnai, Hideyuki Maki

    ACS Nano    2022年02月  [査読有り]

    DOI

    Scopus

    12
    被引用数
    (Scopus)
  • シリコンチップ上ナノカーボン光デバイス

    牧英之, 志村惟, 中川鉄馬

    応用物理   91 ( 2 ) 86 - 90  2022年02月  [査読有り]

    DOI

  • Giant Optical Anisotropy in High Temperature Superconducting Cuprate Bi2Sr2CaCu2O8+δ

    Kun Zhang, Masataka Matsumoto, Kenta Nakagawa, Azusa Matsuda, Genki Shino, Sota Sato, Takuji Ikeda, Toru Asahi

    Journal of the Physical Society of Japan   90   113702-1 - 113702-4  2021年10月  [査読有り]

  • ナノカーボン材料を用いたシリコンチップ上光電子デバイス

    牧英之, 志村惟, 中川鉄馬

    光学   50 ( 9 ) 379 - 385  2021年10月  [査読有り]

  • Graphene photodetectors with asymmetric device structures on silicon chips

    Kenta Shimomura, Kaname Imai, Kenta Nakagawa, Akira Kawai, Kazuki Hashimoto, Takuro Ideguchi, Hideyuki Maki

    Carbon Trends   5   100100 - 100100  2021年10月  [査読有り]

    DOI

    Scopus

    5
    被引用数
    (Scopus)
  • チップ上光電子デバイスに向けたナノカーボン材料

    牧英之, 中川鉄馬

    Nanofiber   1,2   31 - 36  2021年07月  [査読有り]

  • ナノカーボン材料を用いた光電子デバイス開発

    牧英之, 中川鉄馬

    炭素材料の研究開発動向2021     58 - 69  2021年06月  [査読有り]

  • Efficient and Narrow-Linewidth Photoluminescence Devices Based on Single-Walled Carbon Nanotubes and Silicon Photonics

    Naoto Higuchi, Hiroto Niiyama, Kenta Nakagawa, Hideyuki Maki

    ACS Applied Nano Materials   3 ( 8 ) 7678 - 7684  2020年07月  [査読有り]

    DOI

    Scopus

    8
    被引用数
    (Scopus)
  • High-speed electroluminescence from semiconducting carbon nanotube films

    Hidenori Takahashi, Yuji Suzuki, Norito Yoshida, Kenta Nakagawa, Hideyuki Maki

    Jounal of Applied Physics   127   164301 - 164307  2020年04月  [査読有り]

  • Pure and Efficient Single-Photon Sources by Shortening and Functionalizing Air-Suspended Carbon Nanotubes

    Rintaro Kwabe, Hiroshi Takaki, Takayuki Ibi, Yutaka Maeda, Kenta Nakagawa, Hideyuki Maki

    ACS Applied Nano Materials   3 ( 1 ) 682 - 690  2019年12月  [査読有り]

  • A light emitter based on practicable and mass-producible polycrystalline graphene patterned directly on silicon substrates from a solid-state carbon source

    Kenta Nakagawa, Hidenori Takahashi, Yui Shimura, Hideyuki Maki

    RSC Advances   9 ( 65 ) 37906 - 37910  2019年11月  [査読有り]

  • ナノカーボン発光素子の開発とその応用展望

    牧英之, 中川鉄馬, 高橋英統

    固体物理   54 ( 6 ) 315 - 324  2019年06月

  • キラルなタンパク質膜の研究:積層コラーゲン膜の作製とその光学特性の測定

    中川鉄馬, 朝日透

    日本結晶成長学会誌   45 ( 3 ) 06-1 - 06-8  2018年10月  [査読有り]  [招待有り]

  • Optical Activity Anisotropy of Benzil

    Kenta Nakagawa, Alexander T. Martin, Shane M. Nichols, Veronica L. Murphy, Bart Kahr, Toru Asahi

    The Journal of Physical Chemistry C   121 ( 45 ) 25494 - 25502  2017年10月  [査読有り]

  • Chiroptical Study on Organic Crystals Using the G-HAUP

    Toru Asahi, Kenta Nakagawa, Kazuhiko Ishikawa, Akifumi Takanabe, Hideko Koshima

    JOURNAL OF SYNTHETIC ORGANIC CHEMISTRY JAPAN   75 ( 5 ) 530 - 537  2017年05月  [査読有り]

     概要を見る

    We briefly describe recent results obtained by using the generalised high-accuracy universal polarimeter abbreviated as G-HAUP. The gamma-polymorph of an achiral glycine which crystallizes in space group P3(1) or P3(2) was found to exhibit laevorotatory or dextrorotatory, respectively. The chiroptical properties and optical anisotropies in chiral photomechanical crystals, salicylidenephenylethylamine crystals before and after UV light irradiation were revealed.

  • G-HAUPを用いた有機結晶のキラル光学的研究

    朝日透, 中川鉄馬, 石川和彦, 高鍋彰文, 小島秀子

    有機合成化学協会誌   75 ( 5 ) 530 - 537  2017年  [査読有り]

    DOI

    Scopus

  • 凝集相キラル分光学の現状と展望:溶液・薄膜・固体におけるキラリティの分光計測

    朝日透, 荻野禎之, 中川鉄馬

    化学工業   66 ( 2 ) 97 - 108  2015年02月  [査読有り]

    CiNii

  • A high-accuracy universal polarimeter study of optical anisotropy and optical activity in laminated collagen membranes

    Kenta Nakagawa, Heather Harper-Lovelady, Yuji Tanaka, Masahito Tanaka, Masayuki Yamato, Toru Asahi

    CHEMICAL COMMUNICATIONS   50 ( 95 ) 15086 - 15089  2014年  [査読有り]

     概要を見る

    A novel method for fabricating anisotropic collagen membranes, which regulate the preferred orientation, is developed. The high-accuracy universal polarimeter (HAUP) method is used for simultaneous and quantitative evaluations of the optical anisotropy and optical activity. The evaluation of these optical quantities, enabled by the HAUP method, is beneficial to the field of tissue engineering.

    DOI

    Scopus

    5
    被引用数
    (Scopus)
  • Metastable Liquid Crystal as Time-Responsive Reaction Medium: Aging-Induced Dual Enantioselective Control

    Yasuhiro Ishida, Yuki Matsuoka, Yukiko Kai, Kuniyo Yamada, Kenta Nakagawa, Toru Asahi, Kazuhiko Saigo

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   135 ( 17 ) 6407 - 6410  2013年05月  [査読有り]

     概要を見る

    A metastable liquid crystal (LC) was found to serve as a time responsive reaction medium, in which the enantioselectivity of a photoreaction was perfectly switched through isothermal annealing of the reaction system. When the LC salt of an enantiopure amine with a photoreactive acid was irradiated with UV/vis light, in situ, photodimerization of the acid moiety proceeded smoothly to afford the (+)-isomer of the photodimer with high enantioselectivity (+86% ee). In contrast, photoirradiation of an aged sample, isothermally annealed for 20 h, gave predominantly the (-)-isomer (-94% ee). Systematic studies revealed that the reversal in selectivity originated from metastability. of the LC system, which gradually transformed into a crystalline phase during annealing. This finding demonstrates the potential use of metastable aggregates as dynamic time-responsive media, reminiscent of biological systems.

    DOI

    Scopus

    30
    被引用数
    (Scopus)

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書籍等出版物

  • 8-14 メタサーフェス材料、8-15 二次元物質・トポロジカル物質、8-16 第二世代無機多孔体 (未来技術2023-2032 全産業編)

    中川鉄馬( 担当: 共著,  担当範囲: 8-14 メタサーフェス材料、8-15 二次元物質・トポロジカル物質、8-16 第二世代無機多孔体)

    日経BP  2023年02月

  • Chapter 8 Chiroptical Studies on Anisotropic Condensed Matter: Principle and Recent Applications of the Generalized-High Accuracy Universal Polarimeter (Crystal Growth and Chirality)

    Toru Asahi, Masahito Tanaka, Kenta Nakagawa, Yukana Terasawa, Kazuhiko Ishikawa, Akifumi Takanabe, Hideko Koshima, Bart Kahr( 担当: 共著)

    IntechOpen  2022年12月

  • 第2章 第6節 チップ上・超高速グラフェン発光デバイス (グラフェンから広がる二次元物質の新技術と応用)

    牧英之, 志村惟, 高橋英統, 中川鉄馬( 担当: 分担執筆)

    エヌ・ティー・エス出版  2020年03月 ISBN: 9784860436636

講演・口頭発表等

  • Nanoinstrumentation Tecton

    Kenta Nakagawa  [招待有り]

    4th International Conference on Materials Science and Engineering (Materials Oceania-2023)  

    発表年月: 2023年09月

    開催年月:
    2023年09月
    -
    2923年09月
  • グラフェン発光素子による 高空間分解赤外分光

    中川鉄馬, 志村惟, 深澤佑介, 西崎亮佑, 俣野眞一郎, 大矢秀真, 牧英之  [招待有り]

    第70回応用物理学会春季学術講演会  

    発表年月: 2023年03月

    開催年月:
    2023年03月
     
     
  • Measurements of chiroptical properties and development of chiral sensors

    Kenta Nakagawa, Toru Asahi, Yusuke Yamauchi  [招待有り]

    International Converence on Materials Science and Engineering 2022  

    発表年月: 2022年12月

    開催年月:
    2022年12月
     
     
  • グラフェン発光素子による高空間分解赤外分光

    中川 鉄馬, 志村 惟, 深澤 佑介, 西崎 亮佑, 俣野 眞一朗, 大矢 秀真, 牧 英之

    2022年 第83回 応用物理学会秋季学術講演会  

    発表年月: 2022年09月

  • High spatial resolution infrared spectroscopy with graphene light emitter

    Kenta Nakagawa, Yui Shimura, Yusuke Fukazawa, Ryosuke Nishizaki, Shinichiro Matano, Shuma Oya, Hideyuki Maki

    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  

    発表年月: 2022年09月

  • シリコン基板上の多結晶グラフェン直接パターニング成長と発光素子化

    中川鉄馬, 高橋英統, 志村惟, 牧英之

    第48回炭素材料学会年会  

    発表年月: 2021年12月

    開催年月:
    2021年12月
     
     
  • A light emitter based on polycrystalline graphene patterned directly on silicon substrates from a solid-state carbon source

    Kenta Nakagawa, Hidenori Takahashi, Yui Shimura, Hideyuki Maki

    2020 International Conference on Solid State Devices and Materials  

    発表年月: 2020年09月

  • 多結晶グラフェンを固体炭素源から シリコン基板上に直接パターニング成長 させる方法の開発とその発光素子化

    中川鉄馬, 高橋英統, 志村 惟, 牧 英之

    第81回応用物理学会秋季学術講演会  

    発表年月: 2020年09月

  • ベンジルキラル結晶の光学活性の異方性

    中川鉄馬, Alexander T. Martin, Shane M. Nichols、Veronica L. Murphy, Bart Kahr, 朝日透

    平成30年度日本結晶学会年会  

    発表年月: 2018年11月

  • ベンジルキラル結晶の光学活性の異方性

    中川鉄馬, Alexander T. Martin, Shane M. Nichols, Veronica L. Murphy, Bart Kahr, 朝日透  [招待有り]

    日本結晶成長学会 バルク成長分科会 第103回研究会  

    発表年月: 2018年08月

  • Magneto-optical spectroscopic study on CeF3 single-crystal with the Generalized-High Accuracy Universal Polarimeter

    K. Nakagawa, G. Villora, K. Shimamura, T. Asahi

    11th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications  

    発表年月: 2015年06月

  • ベンジル結晶のキラル光学的性質

    中川鉄馬, 石川和彦, 朝日透

    第61回応用物理学会春季学術講演会  

    発表年月: 2014年03月

  • コラーゲン異方性膜のG-HAUPによる光学的異方性及び光学活性の測定

    中川鉄馬, 田中佑治, 田中真人, 大和雅之, 朝日透

    第60回応用物理学会春季学術講演会  

    発表年月: 2013年03月

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • メソポーラス半導体膜の特徴的なナノ細孔を活かした光学特性の制御と受光素子の開発

    独立行政法人日本学術振興会  科学研究費助成事業 (学術研究助成基金助成金)

    研究期間:

    2024年04月
    -
    2027年03月
     

    中川鉄馬, 中西卓也

  • キラルドラッグサリドマイドの固体状態におけるキラリティ評価

    独立行政法人日本学術振興会  科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)基盤研究 (C)

    研究期間:

    2023年04月
    -
    2026年03月
     

    朝日透、中川鉄馬

  • メソポーラスAu基板を用いた高感度キラル識別法の開発

    公益財団法人みずほ学術振興財団  2023年度 (第66回) 工学研究助成

    研究期間:

    2023年06月
    -
    2025年03月
     

    中川鉄馬

  • 銅酸化物高温超伝導体Bi2.2-xPbxSr1.8CaCu2O8+δの中性子散乱によるホールとしての酸素量測定と対称性の破れ

    東北大学金属材料研究所 

    研究期間:

    2023年04月
    -
    2025年03月
     

    中川鉄馬, 朝日透, チョウコン, 時田桂吾

  • 銅酸化物高温超伝導体Bi2.2-xPbxSr1.8CaCu2O8+δの結晶成長と光学的性質測定

    東北大学金属材料研究所  2023年度国際共同利用・共同研究拠点課題

    研究期間:

    2023年04月
    -
    2025年03月
     

    中川鉄馬, チョウコン, 時田桂吾

  • 固体炭素源と遷移金属の触媒反応により合成された多層多結晶グラフェン光源

    独立行政法人日本学術振興会  科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)若手研究

    研究期間:

    2022年04月
    -
    2024年03月
     

    中川 鉄馬

  • 固体炭素源を用いた転写フリーなグラフェン成長法の開発とその発光素子の光通信応用

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2022年03月
     

    中川 鉄馬

     概要を見る

    現在、実用化されている代表的な赤外光源として、LEDや半導体レーザーに主に用いられている化合物半導体は、シリコン基板上に直接形成することが難しく、微小な光源をシリコン基板上に集積化することが困難であった。本研究では、基板上に直接成長できる転写フリーなグラフェン作製法を確立し、確立した手法により作製したグラフェンを発光素子化し、その電気特性・発光特性を評価することによって、発光素子の高輝度化・高速化に向けたグラフェン材料及びデバイス構造の学理を追求し、高集積化のためのデバイス構造や最適な作製プロセスを提案した。

  • 銅酸化物高温超伝導体Bi2Sr2CaCu2O8+xにおける空間・時間反転対称性の破れの検証

    みずほ学術振興財団 (旧河上記念財団)  第59回工学研究助成

    研究期間:

    2016年06月
    -
    2018年03月
     

    中川 鉄馬

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産業財産権

  • 赤外測定装置

    特許2020-137413

    牧英之, 中川鉄馬

    特許権

 

現在担当している科目

担当経験のある科目(授業)

  • 物理学演習

    早稲田大学 生命医科学科  

  • 物理化学A

    早稲田大学 生命医科学科  

  • 応用数学B

    早稲田大学 先進理工学部  

 

社会貢献活動

  • 新宿サイエンス・パートナーシップ・プログラム (SPP)

    新宿区教育委員会 

    2023年09月
    -
    継続中

     概要を見る

    新宿区内の全公立中学の中学2年生全員を対象に、「身の回りの光を見てみよう!」をテーマに先端科学技術に触れる特別授業を行い、理科学習の面白さを体験させ、科学への興味・関心を高めた。