研究概要

領域を横断するマテリアルサイエンス計算と実験・ミクロとマクロの融合

材料の性質や性能は、目に見えない原子レベルの微細構造（ミクロ）から、私たちが実際に手に取る大きさの構造（マクロ）まで、さまざまな大きさの段階を経て決まります。これまでは、原子レベルの分析は主に計算や理論で行い、マクロな性質は実際の試作品を使った実験で調べることが多く、それぞれ別々に研究されてきました。

しかし、より高性能な材料を効率よく開発するには、こうした大きさの違いや研究手法の違いを超えて、計算と実験を組み合わせて全体を一つの流れとしてとらえることが重要です。私たちの研究室では、第一原理計算や機械学習を使って原子レベルの構造や性質を調べ、それを基に状態図計算などで、より大きなスケールで材料の安定性や変化を予測します。さらに、実際に試料を作り、高精度の実験で計算結果を確かめながら、計算と実験の結果を互いに活かして材料の設計を進めていきます。

構造材料、磁石材料、生体材料、電池、半導体、アモルファス、触媒など、多様な材料を対象とした連携研究も展開しており、幅広い材料分野に触れられることや、他の研究グループとの協働を通じて得られる視野の広がりは、私たちの研究分野の大きな魅力の一つです。

以下に、現在私たちの研究室で取り組んでいる代表的な研究内容を紹介します。

研究テーマ