Development of first-principles electron-mechanical state calculation method and establishment of quantum strength of materials

• Project/Area Number: 25K22056
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 18:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 見波 将 京都大学, 工学研究科, 助教 (10876840)
• Project Period (FY): 2025-06-27 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2026: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2025: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
• Keywords: 材料強度 / 材料力学 / 第一原理計算 / 量子力学応力

Outline of Research at the Start

次世代高機能デバイスの創成を目指し、原子・電子スケールにおける材料の力学特性を解明し、量子論に基づく新たな材料力学設計基盤を創出する。本研究では、物質中の応力や力場を電子相互作用の寄与として分解し、力学状態と電子状態を明示的に結びつける新しい方法論「第一原理電子力学状態計算法」を開発する。この解析手法を活用し、特異な力学応答を示す材料の「量子超越性」を決定する強度特性因子を解明する。量子材料力学という新たな分野を創出し、材料特性の「量子超越性」を力学的に制御する新奇機能性材料設計基盤を構築する。