近年、第一原理計算の進歩は目覚ましく、計算機性能の進歩と相まって、これまで計算できなかった複雑な構造、物性についても現実的な計算時間で計算可能になっている。また、収差補正透過型走査電子顕微鏡に代表される構造解析技術も大きく進歩し、原子分解能で材料中のナノ構造を観察できるようになっている。講演者らのグループでは、これらの技術を融合して「第一原理計算と原子分解能構造解析によるセラミックス材料研究」を展開している。本講演では講演者らの最近の研究の一端を紹介する。

　　現在の最先端STEM法では分解能が40pmに達しており、原子一個が可視化できるなどまさに究極の原子構造解析が可能なレベルになっている。本講演では、最先端STEM法を駆使し、材料の界面・表面および格子欠陥の構造を定量的に解析するとともに、理論計算技術を融合することにより、材料の機能発現メカニズム解明、新たな材料設計の確立につながる最近の研究成果について紹介する。

　　フェーズフィールド法を軸足に、材料の組織・特性解析を通じて、組織形成の本質的理解および先進材料の改良・最適化を実現する普遍的手法の確立を目指した研究を進めている。
本発表では、磁性材料の組織形成と磁気特性、また強誘電材料の分極ドメイン組織形成と誘電特性の関連性など、各種機能材料における研究成果について紹介する。また近年注目を集めている、材料インフォマティクスの動向についても言及する。

　　近年、コンビナトリアルとマテリアルズインフォマティクス、MIが注目されている。MIは材料データ使い、機械学習や深層学習を使って材料開発を効率化しようとする試みである。現在、材料データは自動計算によって大規模に生成されているが、機械学習に教師として系統的な材料データを提供するのがコンビナトリアル材料合成である。当日は、最近のコンビナトリアル合成と日米欧のマテリアルズインフォマティクスの現状を紹介する。

　　我々は、スーパーコンピュータ「京」による元素戦略的なハイスループット・コンピューティングに基づき、マテリアルズ・インフォマティクス手法を用いることで、エネルギー問題解決に向けた新規材料探索の実現を目指している。そのため、京をはじめとするスーパーコンピュータの並列計算環境を有効に活用できる分子科学計算ソフトウェア「NTChem」の開発を行っている。「NTChem」は既存の計算機能を有するだけではなく、独自に提案した量子化学的計算手法を利用することができ、適用できる科学的問題が大幅に広がることが大きな特徴である。また、最近では、スーパーコンピュータ「京」を利用した高効率なハイスループットスクリーニングに基づいた材料探索により非鉛化ペロブスカイト太陽電池と可視光応答型ペロブスカイト光触媒の新たな材料候補を発見した。本講演では、NTChemおよび材料設計シミュレーションの取組みについて紹介する。

＜圧電JIS規格紹介＞

　　JIS R 1699-1 :2016 高負荷環境下での圧電特性の特性評価方法－第1部：共振・反共振法による高温負荷環境下での測定、JIS R 1699-2 :2016 高負荷環境下での圧電特性の特性評価方法-第2部：電気的過渡応答法による高振動レベルでの測定を説明するとともに、CD段階を経て、DIS段階にある　ISO DIS 21819-1 "Characteristic of piezoelectric properties under high-load conditions-Part I: Resonant - Anti-resonant method under high temperature conditions.，ISO DIS 21819-1 "Characteristic of piezoelectric properties under high-load conditions –Part II :Electrical transient response method with high vibration levels.について紹介する。

引き続き17:20より、自由討論会（参加費 ¥3,000 円、ノリタケ本社-事務厚生棟　2F-食堂）を行います。多数の方の参加をお待ちしています。