Backcasting Materials Design through Uncovering Mechanisms of Electronic and Thermal Conduction by Control Dislocation and Grain boundaries

• Project/Area Number: 23K26365
• Project/Area Number (Other): 23H01671 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26010:Metallic material properties-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 吉矢 真人 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (00399601)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横井 達矢 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (70791581)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2026: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2023: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
• Keywords: 転位 / 粒界・界面 / 熱伝導 / 電子伝導 / 第一原理計算

Outline of Research at the Start

社会実装に求められる材料を念頭に、既存理論を越えた特性の選択的制御および同時発現を可能にする、偶発的発見によらない新学理の構築が求められている。
本研究では、既存の物性理論に従えば相反関係あるいは相関関係となる伝導特性などの材料機能特性を、それらの関係から逸脱するために必要な条件を見出すことを試みる。特に熱電変換にも大きく関係し一般には相関関係にある電子伝導と熱伝導に焦点を当て、計算材料科学的手法や機械学習を併用して、十分条件としての特性支配因子群を抽出すると共に、それらの結果特性群発現に求められる原子配置や化学結合等の必要条件を見出し、新しい学術の構築を試みる。