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公募研究A03 研究代表者

清水 康司（しみず こうじ）
Koji Shimizu

東京大学大学院工学系研究科マテリアル工学専攻
助教

専門分野

第一原理計算、機械学習ポテンシャル、表面散乱

関連する研究者

渡邉 聡　東京大学大学院工学系研究科マテリアル工学専攻・教授

研究内容（概要）

全固体リチウム電池に関わる学理の構築や性能向上のために、電極と固体電解質や結晶と非晶質の界面におけるイオン挙動の理解と制御が必要である。原子レベルでのシミュレーション手法である第一原理計算は固体材料におけるイオン伝導の活性化障壁などの物性値を精度よく得ることができる。しかし、界面や非晶質を含む系の取り扱いやそこでのイオンダイナミクスの解析は、計算コストが膨大となるため難しい。そこで本研究では、第一原理計算をよく再現できる計算負荷の低い原子間ポテンシャルをニューラルネットワークによって作成する。本手法を蓄電固体界面材料に適用し、そこでのイオン挙動の解明を目指す。また、電極/固体電解質界面系について静電相互作用や電荷移動を考慮するための方法論の開発および本領域で広く用いられている多元素系への本手法の適用可能性拡大のための構造記述子やデータサンプリング手法の開発にも取り組む。

ニューラルネットワークポテンシャルを用いた分子動力学計算によるLi/Auの合金化過程

代表的な研究業績

  1. K. Shimizu, W. Liu, W. Li, S. Kasamatsu, Y. Ando, E. Minamitani, S. Watanabe,  Phys. Rev. Mater. 4, 015402 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.4.015402
  2. K. Shimizu, E.F. Arguelles, W. Li, Y. Ando, E. Minamitani, S. Watanabe, Phys. Rev. B 103, 094112 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevB.103.094112

関連ウェブサイト

http://cello.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

連絡先

shimizu -at- cello.t.u-tokyo.ac.jp [-at-=@]

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