Kenji Watanabe (Materialwissenschaftler)

Kenji Watanabe (* um 1962)[1] ist ein japanischer experimenteller Festkörperphysiker, Spektroskopiker und Materialwissenschaftler.

Leben und Werk

Watanabe kam 1994 an das National Institute for Research in Inorganic Materials (NIRIM), an dessen Hochdruckpresse ein Forschungsprogramm begann, andere Materialien als Diamant auf mögliche Anwendungen zu untersuchen, zunächst Bornitrid. Zunächst befasste er sich gemeinsam mit Takashi Taniguchi, der etwas früher zum NIRIM kam und drei Jahre älter ist, mit der kubischen Phase von Bornitrid (erste Veröffentlichungen 2002), ein Jahr später mit der hexagonalen Phase. Diese galt zunächst als wenig vielversprechend, Watanabe entdeckte aber, dass sie unter ultraviolettem Licht (im Gegensatz zur kubischen Phase und Diamant) Lumineszenz zeigte (und damit eine große Bandlücke aufwies). Er wurde später Chefwissenschaftler an der Nachfolgeinstitution des NIRIM, dem National Institute for Materials Science (NIMS) in Tsukuba, im Bereich elektrischer und elektronischer Materialien und Elektrokeramik am Research Center for Functional Materials.

Watanabe befasst sich, häufig in Zusammenarbeit mit Taniguchi, mit zweidimensionalen Gittern zum Beispiel von Graphen und (hexagonalem) Bornitrid. Beiden gelang mit Hochdruckpressen die Herstellung von ultrareinem hexagonalem Bornitrid, womit sie ab den 2010er Jahren dank der herausragenden Qualität ihrer Materialien Labore weltweit versorgten und damit auch zu den meistzitierten Wissenschaftlern in ihrem Bereich gehörten, da hexagonales Bornitrid in der Forschung zu einem der vielversprechendsten elektronischen Materialien wurde, auch ohne seine Verbindung zu Graphen.[1] Allein zwischen 2011 und 2019 waren sie an über 52 Artikeln in Nature und Science als Ko-Autoren beteiligt, wobei sie nach eigenen Worten nicht immer explizit auf der Ko-Autorenschaft bestanden. Bei Lieferung des Materials müssen die Empfänger allerdings einen Vertrag mit dem NIMS unterzeichnen.[1]

Dadurch trugen sie zur Entdeckung der großen Bandbreite von hexagonalem Bornitrid bei mit der Möglichkeit der Verwendung als Ultraviolett-Halbleiterlaser,[2] der Verwendung als Substrat für Graphen[3] in der Elektronik einschließlich der Herstellung punktförmiger Kontakte zu Gittern aus Graphen oder Bornitrid.[4] Damit kamen sie auch zum sehr aktiven Forschungsgebiet Graphen, in dem sie ursprünglich kaum aktiv waren und das um 2004 durch die Forschungen der späteren Nobelpreisträger Andre Geim und Konstantin Novoselov großen Auftrieb erhielt. Sie waren auch an der Verwendung gegeneinander verdrehter Graphen-Doppelschichten als Simulator für Hochtemperatursupraleiter beteiligt.[5][6] Beide waren auch an der Untersuchung verschiedener Festkörperphänomene an Graphen[7][8] beteiligt sowie an Untersuchungen zu dessen Verwendung als LEDs.[9]

2022 wurde er mit Taniguchi bei den Clarivate Citation Laureates als hochzitierter Wissenschaftler im Bereich Physik aufgenommen. Für 2023 wurde beiden der James C. McGroddy Prize for New Materials zugesprochen.

Einzelnachweise
  1. Mark Zastrow: Meet the crystal growers who sparked a revolution in graphene electronics. In: Nature. Band 572, Nr. 7770, 21. August 2019, S. 429–432, doi:10.1038/d41586-019-02472-0.
  2. Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Hisao Kanda: Direct-bandgap properties and evidence for ultraviolet lasing of hexagonal boron nitride single crystal. In: Nature Materials. Band 3, Nr. 6, Juni 2004, S. 404–409, doi:10.1038/nmat1134.
  3. C. R. Dean u. a.: Boron nitride substrates for high-quality graphene electronics. In: Nature Nanotechnology. Band 5, Nr. 10, Oktober 2010, S. 722–726, doi:10.1038/nnano.2010.172.
  4. L. Wang u. a.: One-Dimensional Electrical Contact to a Two-Dimensional Material. In: Science. Band 342, Nr. 6158, November 2013, S. 614–617, doi:10.1126/science.1244358.
  5. Yuan Cao, Valla Fatemi, Shiang Fang, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Efthimios Kaxiras, Pablo Jarillo-Herrero: Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices. In: Nature. Band 556, Nr. 7699, April 2018, S. 43–50, doi:10.1038/nature26160.
  6. Yuan Cao u. a.: Correlated insulator behaviour at half-filling in magic-angle graphene superlattices. In: Nature. Band 556, Nr. 7699, April 2018, S. 80–84, doi:10.1038/nature26154.
  7. B. Hunt u. a.: Massive Dirac Fermions and Hofstadter Butterfly in a van der Waals Heterostructure. In: Science. Band 340, Nr. 6139, 21. Juni 2013, S. 1427–1430, doi:10.1126/science.1237240.
  8. C. R. Dean u. a.: Hofstadter’s butterfly and the fractal quantum Hall effect in moiré superlattices. In: Nature. Band 497, Nr. 7451, Mai 2013, S. 598–602, doi:10.1038/nature12186.
  9. F. Withers u. a.: Light-emitting diodes by band-structure engineering in van der Waals heterostructures. In: Nature Materials. Band 14, Nr. 3, März 2015, S. 301–306, doi:10.1038/nmat4205.
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