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公募研究A03 研究代表者

多元系蓄電材料の古典力場開発と焼結界面のイオン伝導解析

小林 亮(こばやし りょう)
名古屋工業大学 工学研究科 工学専攻
助教

専門分野

分子動力学計算、計算材料科学

関連する研究者

中山 将伸 名古屋工業大学大学院 工学専攻 応用化学プログラム・教授

研究内容(概要)

我々は、実験による観測が難しい原子・分子のダイナミクスをコンピュータの中で再現することのできる分子動力学法に関するさまざまな手法を開発し、それを用いてイオン拡散などの動的現象の機構解明に取り組んできた。本研究では、電子状態計算に基づく高精度な原子間力場を自動的に生成するシステムを構築し(図)、それを応用し新規固体電解質材料の分子動力学シミュレーションを可能にする。粒子を焼結させて作成する現実の固体電解質材料における界面の複雑な原子構造や、その複雑な原子構造に由来するバルクとは異なるイオン伝導特性を、分子動力学シミュレーションを用いたミクロな視点から解析する。本シミュレーションにより得られる、異なる組成・結晶構造・プロセス(温度・圧力履歴)と界面構造・イオン伝導特性との関連性を、機械学習手法を用いて逆問題解決することで、求める特性を持つ新規材料探索へのより高精度な指針を与えることを目指す。

電子状態計算に基づく力場の自動生成スキーム

代表的な研究業績

  1. R. Kobayashi, D. Giofre, T. Junge, M. Ceriotti, W.A. Curtin,
    Phys. Rev. Mater. 1, 053604 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.1.053604
  2. R. Kobayashi, T. Tamura, I. Takeuchi, S. Ogata,
    Solid State Phenom. 256, 69-72 (2017). DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.258.69
    Materials Structure & Micromechanics of Fracture VIII.
  3. T. Tamura, M. Karasuyama, R. Kobayashi, R. Arakawa, Y. Shiihara, I. Takeuchi,
    Model. Simul. Mater. Sci. Eng 25, 075003 (2017). DOI: 10.1088/1361-651X/aa8276

関連ウェブサイト

http://ryokbys.web.nitech.ac.jp

連絡先

kobayashi.ryo -at- nitech.ac.jp [-at-=@]

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