クイックサーチ（1966年～最新刊号）
 詳細検索

特集　民間企業の研究開発における計算科学の活用

近年，第一原理計算やインフォマティクス・AI，シミュレーションなど，さまざまな計算科学・情報科学を活用した材料研究が大きな注目を集めている．本誌のこれまで特集号でも，これに関する特集号が企画されてきたが，大学・研究所の成果が中心であった．民間企業において，どのような計算手法がどのように研究開発に役立っているのかといった，企業での研究開発における計算科学適用例を俯瞰できるような特集号は，すべてのセラミストの興味を引くものと期待できる．本特集では，民間企業における計算科学の活用に焦点を当て，これまでの成果や取り組みを紹介したい．　（特集担当委員：松永克志・望月泰英・赤松寛文）

■ 先端計測と計算科学を活用したセラミックス材料の開発

西　智広・加藤　大貴・則武　賢信

本稿では，先端電子顕微鏡技術と計算科学を組み合わせたアプローチにより，窒化アルミニウム（AlN）の高温における電気特性の改善メカニズムを解明した研究について紹介する．

■ MLCC用途セラミックス材料のプロセス設計に向けた第一原理計算の活用

酒井　佑規・岩崎誉志紀

BaTiO₃に代表されるMLCCセラミックス材料は作製プロセスや微細構造によって大きく異なる特性を示す．ここではとくにBaTiO₃の焼成温度・雰囲気などのプロセス条件や粒界構造の設計に向けて第一原理計算を活用した取り組みについて報告する．

■ 第一原理計算によるBaTiO₃における不純物欠陥の固溶度と荷電状態の解析

金川　朋賢

添加元素の固溶度はBaTiO₃の特性を理解する上で重要である．本研究では，不純物欠陥の荷電状態と不純物に関する競合相の安定性が不純物の固溶度に大きな影響をもたらすことを第一原理計算の観点から明らかにした．

■ ノボラック型フォトレジストの触媒作用による高温HFガス環境下でのSiO₂の選択的エッチング現象の理論解明

飛永　諒介・小野　良貴・佐野　耕平

SiO₂-HFガスエッチングにおけるノボラック樹脂の触媒機構を，密度汎関数理論計算を用いて明らかにした．さらに，触媒機構をもとに設計した特徴量と回帰モデルを用いて，より高性能の触媒を探索した．

■ 大規模系Si熱伝導シミュレーションにおける機械学習力場の活用

荒木　拓海・服部真之介・西　寿朗・工藤　喜弘

本報告ではSiの熱伝導シミュレーションを例に100nmオーダーの原子シミュレーションを実施し，近年注目されている機械学習力場によってDFTに匹敵する高精度で大規模な計算ができることを明らかにした．

■ 機械学習力場によるイオニクス・電気化学反応解析

陣内　亮典・南　沙央理

近年，物質中の原子間相互作用を表現する機械学習力場を用いる分子シミュレーションの発展が目覚ましい．本稿では，機械学習力場の高分子電解質中のイオニクス現象と界面電気化学触媒反応への応用事例を紹介する．

オープンアクセス

■ 汎用原子レベルシミュレータを用いた物性予測と材料探索

篠原　航平

汎用原子間機械学習ポテンシャルPFPを用いた物性予測と材料探索に関する研究を紹介します．PFPの予測精度を多様な対象で継続的に検証する取り組みや，結晶構造探索への適用事例について述べます．

オープンアクセス

■ 結晶構造の元素配置最適化問題の新解法─イジングマシンの活用─

市川　和秀

Au–Cu合金を題材に，「どの格子サイトをどの元素が占有すればエネルギーが最小になるか」という結晶構造における元素配置最適化問題について，クラスター展開法とイジングマシンを用いて効率的に解が得られることが示された．

■ 鉄鋼研究における原子レベル計算手法の活用

伊藤　一真

近年，鉄鋼材料の高強度化ニーズが一層高まっており，従来の材料設計を超えた原子レベルの制御が重要になる．本稿では，第一原理計算を用いた高強度鋼の粒界強度予測と，Feの機械学習原子間ポテンシャルの構築とその応用について紹介する．

■ AIを活用した大型陶板製造の変革

笠井　昭良・長江　達志

陶磁器製造における熟練工の技術伝承の課題に対し，機械学習を用いた色調予測システム開発事例を紹介する．製造データと品質データを分析し，熟練工の暗黙知を形式知化することで，品質安定化と生産性向上，技術伝承への貢献を目指した取り組みである．

■ 産業界への計算科学普及事業の現状と今後の展望

大西　陽一・西原　慧径・松原　聖

アドバンスソフトの計算科学技術の産業応用の取り組みを紹介する．特に，セラミックスの焼成工程における物理現象の可視化と最適設計への応用を通じ，製品品質の向上や環境負荷低減を実現する技術的有効性を論じる．

新 研究室紹介　産業技術総合研究所　材料基盤研究部門　光機能材料創発研究グループ

正井　博和

くろすろーど　濃くて短いドイツ留学記

大熊　学

ほっとSpring　窯垣の小径（かまがきのこみち）の探索─せとものの町の風情を堪能する─

古嶋　亮一