Development of descriptors for aperiodic band dispersion by first-principles calculations and their application to two-dimensional materials

Publicly Offered Research

Project Area	Foundation of "Machine Learning Physics" --- Revolutionary Transformation of Fundamental Physics by A New Field Integrating Machine Learning and Physics
Project/Area Number	25H01525
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (II)
Research Institution	Kanazawa University
Principal Investigator	山口直也金沢大学, ナノマテリアル研究所, 助教 (70868116)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000) Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords	非周期系 / バンド分散 / 第一原理計算 / 二次元材料 / 位相的データ解析
Outline of Research at the Start	周期系と統一的に扱うことが可能な、非周期系の電子状態のバンド分散の解析方法を提案する。格子不整合等のため全体としては非周期系となる層状物質に適用し、そのバンド分散の予測のための最適な記述子を開発する。ファンデルワールスヘテロ材料のマテリアルズインフォマティクスを行い、データベース作成等を通して、有用な新材料の開拓をねらう。研究代表者が独自に拡張した第一原理計算コードを使用して材料をモデリングし、電子状態を高精度に予測した計算結果を基にした学習物理手法を展開する。特に、位相的データ解析（TDA）を用いた非周期系バンド図の解析手法とそれを活用した記述子の開発を行い、効果的な学習物理手法を提案する。