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2020 Fiscal Year Research-status Report

Understanding and prediction of band-edge energies via machine learning

Research Project

Project/Area Number 20K21076
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

熊谷 悠  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00722464)

Project Period (FY) 2020-07-30 – 2022-03-31
Keywordsバンド端 / 機械学習 / 第一原理計算
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、物質の表面モデルを対象に系統的な第一原理計算を行い、それにより多数の物質のイオン化ポテンシャル及び電気陰性度を計算し、得られたデータをもとに機械学習を行うことを目的としている。
通常、表面モデルを計算する場合には、全てを手動で行うことが常であるが、本研究のように多数の物質の計算を取り扱うためには、表面モデルを自動生成するプログラムの作成と、多数の第一原理計算を処理するための自動計算手法の開発が鍵となる。本年度は、後者である自動計算のためのプログラム開発を行なった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

表面の系統的計算に必要な自動計算を行うためのプログラム開発には更なる時間が必要と思われるため。

Strategy for Future Research Activity

次年度前半中に、更なるプログラム開発を進め、自動計算のための仕組みを完成させる。そして年度後半には、表面モデルの系統的計算を遂行し、機械学習へと繋げる。

Causes of Carryover

本年度は、当初予定していた大規模計算を行わなかったため、次年度に計算機の購入及びスーパーコンピュータの利用を行うため。

  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] SrZn2N2 as a Solar Absorber: Theoretical Defect Chemistry and Synthesis by Metal Alloy Nitridation2021

    • Author(s)
      Kikuchi Ryosuke、Ueno Koki、Nakamura Toru、Kurabuchi Takahiro、Kaneko Yasushi、Kumagai Yu、Oba Fumiyasu
    • Journal Title

      Chemistry of Materials

      Volume: 33 Pages: 2864~2870

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.1c00075

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical exploration of mixed-anion antiperovskite semiconductors M3XN(M=Mg,Ca,Sr,Ba;X=P,As,Sb,Bi)2020

    • Author(s)
      Mochizuki Yasuhide、Sung Ha-Jun、Takahashi Akira、Kumagai Yu、Oba Fumiyasu
    • Journal Title

      Physical Review Materials

      Volume: 4 Pages: 044601

    • DOI

      10.1103/PhysRevMaterials.4.044601

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical enhancement of dielectric permittivity in reduced lanthanum aluminate2020

    • Author(s)
      Nagai Takayuki、Kuwabara Akihide、Kumagai Yu、Terasaki Ichiro、Taniguchi Hiroki
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 101 Pages: 184114

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.101.184114

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Data-Mining Element Charges in Inorganic Materials2020

    • Author(s)
      Ding Yu、Kumagai Yu、Oba Fumiyasu、Burton Lee A.
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      Volume: 11 Pages: 8264~8267

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.0c02072

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Machine learning models for predicting the dielectric constants of oxides based on high-throughput first-principles calculations2020

    • Author(s)
      Takahashi Akira、Kumagai Yu、Miyamoto Jun、Mochizuki Yasuhide、Oba Fumiyasu
    • Journal Title

      Physical Review Materials

      Volume: 4 Pages: 103801

    • DOI

      10.1103/PhysRevMaterials.4.103801

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 計算材料データベース構築とその応用2021

    • Author(s)
      熊谷 悠
    • Organizer
      日本セラミックス協会2021年年会
    • Invited
  • [Presentation] 酸化物に関する計算材料データベース構築2021

    • Author(s)
      熊谷 悠
    • Organizer
      2020年度第5回物性アプリオープンフォーラム
    • Invited
  • [Presentation] 酸化物物性と酸素空孔に関する系統的計算2020

    • Author(s)
      熊谷 悠
    • Organizer
      第30回日本MRS年次大会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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