钻石-终极半导体
“虽然我们认为是非常昂贵的珠宝钻石，他们实际上可使用甲烷和氢气。钻石是真的只是碳、 光和简单元素。教授 Mutsuko 波多野说其简单而独特的特点在广泛的用途，包括一代的环境能源和生物学上的应用，创造了使用很大的潜力”。
钻石，虽然不导电等特性，可以改变作为半导体的硼和磷加上发挥作用。硅，最常见的半导体材料，广泛应用于内存设备和微处理器。它也用于功率器件。作为功率器件是社会的基础设施，促进智能电网的关键，高容量是必需的。因此，对高容量电力生产损耗最小功率转换期间的需求要求新半导体材料的发展。
钻石的热导率是硅的 14 倍和电气田间抗性是 30 倍之多。高导热允许释放热量，可以减小通常所需的更高水平的电力生成过程中的冷却系统。高电场电阻抑制电源转换的损失。这些特点，钻石是权力的终极半导体为需要几千伏 (kV)，比如那些用在电动汽车、 铁路和电力传输的电子设备。
虽然已经取得了的形成基于金刚石的 n 型半导体，其传导载体是电子，与 p 型半导体，其传导载体是空穴，困难传统上躺在外侧的 p-n 结，是设备的基本结构的形成。波多野与国家的先进工业科学与技术学院的研究人员合作，建立横向的 p-n 结，然后应用于结场效应晶体管 (FET) 原型。这是世界上第一的高电压电源设备，其在智能电网的电力供应系统优化中的应用大大减少对环境的影响。
钻石传感器具有高潜力的生物学上的应用
波多野现在集中于钻石传感器，其潜在的应用于生物学在世界瞩目的发展。
在金刚石晶体中，碳原子可以取代由氮原子以创建复合体氮-空位 （NV 中心）。负电荷的 NV 中心表现出一种称为电子自旋 * 的磁性质。绿色光辐射会导致排放的红色荧光。根据磁场，荧光过程更改，并且可以检测磁场力量和方向。钻石传感器应用这些特点，和启用了成像的磁场。
钻石传感器均优于其他传感器，因为它们允许更广泛的空间分辨率 — — 从纳米到毫米 — — 和有磁灵敏度高。另一个突出的特点是虽然鱿鱼磁传感器常规要求较低的温度，在室温下操作的钻石传感器。
钻石传感器启用可扩展应用到空间分辨率，是蛋白质结构、 亚微米细胞测量应用于药、 免疫学检测和微米级分析医学影像学、 药物、 食物，和无创测量纳米级分析所必需的。
波多野想解决钻石传感器电源设备半导体中的动态使用和纳米级金刚石传感器的应用问题。为了做到这一点，她便于集成研究等生命科学、 理论物理、 材料科学、 和她的专业领域 — — 电子与电气工程 — — 并促进与海外的研究人员合作。
在美国的合作产生了巨大影响
钻石的波多野的研究是在科学中，在她的童年，由此引发的东西她普遍感兴趣的产物。在她四岁的生日，她收到她的祖父弗吉尼亚李 · 伯顿的生活故事。这孩子的地球的历史故事深深地打动了她。波多野的父母都有科学背景，她经常跟她的父亲谈事情等，各种原子组成的食品，他们正在吃晚饭。她还兴奋在她小学科学课的实验。这位教授高兴地回头看了她的童年。她说在家的教育环境和学校工作，好为她，考虑到日本的需要，在科学和技术领域的全球竞争，以弥补其缺乏天然资源。
在日立有限公司，在那里她被录用大学毕业后，波多野是 12 年从事超导和量子效应器件的基础研究。她的工作，期间她也赢得了她的博士学位。然后，她担任的研究与开发商业化的移动显示与项目相关的环境能源电子项目的负责人。
日立的送她去参加在加利福尼亚大学伯克利分校 (UCB) 1997 年三年的联合研究。这一经验在她的思维方式和研究方法上有很大的影响。她的专业是电子，但她选择了与专业机工程学教授合作。通过对热的研究积累，他们加深了相互了解，发现一个新的领域，是对她来说非常有意义的东西。
“来自不同的背景，我们的讨论具有协同效应，导致建立一个新的领域。不断变化的专业和工作是常见的硅谷。这种流动性，通过技术和专门知识被扩展为种类繁多的位置。这导致建立新的创业公司，”波多野说。
这位教授接触到广泛的刺激生活在不同的文化。当她搬到 UCB 时，她的长子是小学学生，她第二个女儿在幼儿园的时候。在那个时候，硅谷正在经历新的初创公司其高峰期。出席了她的第一个女儿的小学有学生超过十个不同国家，提醒波多野，硅谷吸引来自世界各地的专家。基础设施，但是，很难跟上人口的快速增长和学校达成能力。为了解决这个问题，在波多野参与了新的小学在合作与其他公司在该地区建立 — — 惠普公司、 施乐公司和众多初创公司。一些类是教的来自大学、 美国国家航空航天局和主要企业的员工。
“我女儿的同学的母亲是一位斯坦福大学的教授。她为学生，博得大家解剖牛眼。直到那时，我的女儿们才有机会得到解剖青蛙，使这次难忘的经历对他们来说，”波多野回忆说。
打开新的大门，废料与生成
波多野说:”我来到东京科技与一个干净的石板，”。
这位教授从日立在搬到东京科技 2010 年 7 月，她更改后决定将她的重点转向教育。虽然她在日立工作充实而又安全，她选择了一个完全不同的环境，因为她不喜欢自满，而选择跟随废料生成生活。起初，她觉得私营企业和大学之间的强烈反差。与学生分享她的斗争，但是，她得以显示，偶尔的起伏跌宕，无论任何人可以开始从零在任何时间。
波多野为东京理工学院学生传递了一个信息。”它已经成为日益重要的创造新的和创新的价值，而不是只集中于解决问题的能力。与人专业在广泛的领域中，东京理工学院学生应该他们的知识应用到新价值的创造和设计的一个新的社会，通过合作。相互理解与合作竞争，你只是不能创建单独的东西出现。”
总括而言，波多野，揭示了一个秘密。当生产人造金刚石的传感器，一些钻石变成粉红色。我们不是很确切为什么发生这种情况。天然彩色的钻石是罕见和卖出海外的令人难以置信的高价格。在 2013 年，59 克拉的粉红色钻石卖 83 亿日元。”我梦想有一天，像 007，钻石被包围的”波多野微笑。她的研究还在继续。